JP2015528719A - Improved techniques, systems and machine readable programs for magnetic resonance - Google Patents

Improved techniques, systems and machine readable programs for magnetic resonance Download PDF

Info

Publication number
JP2015528719A
JP2015528719A JP2015520639A JP2015520639A JP2015528719A JP 2015528719 A JP2015528719 A JP 2015528719A JP 2015520639 A JP2015520639 A JP 2015520639A JP 2015520639 A JP2015520639 A JP 2015520639A JP 2015528719 A JP2015528719 A JP 2015528719A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil
sample
pulse
nuclei
subject
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2015520639A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
カレチョフスキー,ニール
フローバット,ミルコ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Millikelvin Technologies LLC
Original Assignee
Millikelvin Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US13/844,446 external-priority patent/US9207298B2/en
Application filed by Millikelvin Technologies LLC filed Critical Millikelvin Technologies LLC
Priority claimed from PCT/US2013/049014 external-priority patent/WO2014008226A1/en
Publication of JP2015528719A publication Critical patent/JP2015528719A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

本開示は、磁気共鳴解析を実行するための様々な方法及びシステムを提供している。多くの実施形態によれば、対象の画像又はその他の情報は、超放射パルスから導出されている。The present disclosure provides various methods and systems for performing magnetic resonance analysis. According to many embodiments, the image or other information of interest is derived from superradiant pulses.

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2012年7月2日付けで出願された米国仮特許出願第61/667,283号明細書、2012年9月26日付けで出願された米国仮特許出願第61/706,100号明細書、2012年9月26日付けで出願された米国仮特許出願第61/706,102号明細書、2012年9月26日付けで出願された米国仮特許出願第61/706,106号明細書、及び2012年12月4日付けで出願された米国仮特許出願第61/733,415号明細書に対する優先権の利益を主張する2013年3月15日付けで出願された米国特許出願第13/844,446号明細書に対する優先権の利益を主張するものである。上述のそれぞれの特許出願の開示内容は、引用により、そのすべてが、すべての目的のために、本明細書に包含される。
This application is related to US Provisional Patent Application No. 61 / 667,283, filed July 2, 2012, US Provisional Patent Application No. 61 / 667,283, filed September 26, 2012. 61 / 706,100, US provisional patent application 61 / 706,102 filed September 26, 2012, US provisional patent application filed September 26, 2012 No. 61 / 706,106, and US Provisional Patent Application No. 61 / 733,415, filed December 4, 2012, claiming the benefit of priority, March 15, 2013 It claims the benefit of priority over the filed US patent application Ser. No. 13 / 844,446. The disclosures of each of the above mentioned patent applications are hereby incorporated by reference in their entirety for all purposes.

本開示は、磁気共鳴撮像のための改良された技法、システム及び機械可読プログラムに関する。   The present disclosure relates to improved techniques, systems, and machine-readable programs for magnetic resonance imaging.

従来のNMR/MRI/MRS解析は、高周波(radiofrequency:rf)放射のパルスを常に含んでいる。rfパルスの役割は、調査対象のシステムを一時的な非平衡磁化の状態に励起するというものである。システムは、緩和して平衡状態に戻るのに伴って、放射を放出し、次いで、この放射を使用することにより、画像を形成することも可能であり、且つ/又は、システムの物理的状態、所与の分子の量、拡散係数、分光学的同定などのような科学的な値又は診断のための値の情報を抽出することもできる。文献には、このような方式によって様々な種類の情報を抽出するように設計された様々なrfパルス・シーケンスが詳しく記述されている。MRIの技術分野においては、撮像の速度を増大させることが可能であり、相対的に少ないデータの保存しか必要としないと共に、且つ、画像品質を改善することができる進歩に対する継続的なニーズが存在している。本開示は、これらの問題点に対する解決策を提供している。   Conventional NMR / MRI / MRS analysis always includes pulses of radiofrequency (rf) radiation. The role of the rf pulse is to excite the system under investigation into a temporary nonequilibrium magnetization state. As the system relaxes and returns to equilibrium, it can also emit radiation and then use this radiation to form an image and / or the physical state of the system, Scientific value or diagnostic value information such as the amount, diffusion coefficient, spectroscopic identification, etc. of a given molecule can also be extracted. The literature describes in detail various rf pulse sequences designed to extract various types of information in this manner. In the field of MRI, there is a continuing need for progress that can increase imaging speed, requires relatively little data storage, and can improve image quality. doing. The present disclosure provides a solution to these problems.

本開示の利点については、以下の説明に記述されており、且つ、この説明から明らかとなる。本開示の更なる利点は、以下の説明及び添付の請求項並びに添付図面において具体的に指摘されている方法及びシステムによって、実現及び達成されることになる。   The advantages of the present disclosure are described in, and will be apparent from, the following description. Additional advantages of the present disclosure will be realized and attained by the methods and systems particularly pointed out in the following description and appended claims as well as the appended drawings.

これらの及びその他の利点を実現するべく、且つ、本明細書において実施されている開示の目的に従って、本開示は、一実施形態において、磁気共鳴プロトコルを実行する方法を提供している。この方法は、(i)第1方向に沿って背景磁界を提供する主磁石と、(ii)少なくとも1つの高周波コイルと、(iii)少なくとも1つの対象領域を定義するように制御することができる少なくとも1つの勾配コイルと、を含む磁気共鳴装置を提供するステップを含む。この方法は、対象領域を定義するステップと、解析対象の試料又は主題を対象領域に導入するステップと、試料又は主題内の核の少なくとも1つの組の核磁化と少なくとも1つの近傍の共鳴コイルの間に電磁フィードバックを誘発することにより、核の少なくとも1つの組の核磁化のベクトル方向を背景磁界の第1方向との関係において望ましい角度に回転させて横方向磁化MXYの少なくとも1つの電磁パルスを生成するステップと、を更に含む。この方法は、試料又は主題から、或いは、少なくとも1つの高周波コイルにより、rfパルスを検出するステップを更に含む。この方法は、通常は、そのようにはならない臨床MRIの条件下においても核磁気のフィードバックの発生を可能にする技法として、以下において更に詳述するフィードバック対応型コイル(Feedback Enabled Coil:FEC)及び更なる補助スピン・リザーバ(Supplementary Spin Reservoir:SSR)の使用法を更に含む。 In order to achieve these and other advantages and in accordance with the purposes of the disclosure implemented herein, the present disclosure, in one embodiment, provides a method of performing a magnetic resonance protocol. The method can be controlled to define (i) a main magnet that provides a background magnetic field along a first direction, (ii) at least one high frequency coil, and (iii) at least one region of interest. Providing a magnetic resonance apparatus including at least one gradient coil. The method includes defining a region of interest, introducing a sample or subject to be analyzed into the region of interest, at least one set of nuclear magnetizations of nuclei in the sample or subject, and at least one nearby resonant coil. by inducing an electromagnetic feedback between at least one electromagnetic pulse nuclear at least one vector direction of a set of nuclear magnetization is rotated to the desired angle relative to the first direction of the background magnetic field transverse magnetization M XY Generating. The method further includes detecting the rf pulse from the sample or subject or by at least one radio frequency coil. This method is typically used as a technique that enables the generation of nuclear magnetic feedback even under conditions of clinical MRI that do not, and as described in further detail below, a Feedback Enabled Coil (FEC) and Further included is the use of additional Supplementary Spin Reservoir (SSR).

更なる一実施形態によれば、試料又は主題内の分子の量の定量分析を実行する方法が提供されている。この方法は、(i)第1方向に沿って背景磁界を提供する主磁石と、(ii)少なくとも1つの高周波コイルと、(iii)少なくとも1つの対象領域を定義するように制御することができる少なくとも1つの勾配コイルと、を含む磁気共鳴装置を提供するステップと、複数の分子を収容する少なくとも1つのSSRをMR装置に挿入するステップと、SSR内の核の少なくとも1つの組の核磁化と少なくとも1つの近傍の共鳴コイルの間に電磁フィードバックを誘発してシステムにτRとT2の間に望ましい関係を実現させるために、共鳴コイルの回路を調節するステップと、SSR内の核の少なくとも1つの組の磁化が90度超に回転するように、RFパルスをSSRに導入するステップと、ステップeの結果として得られるSRパルスを分析してSRパルスのピーク時間及び幅を判定するステップと、解析対象の試料又は主題を対象領域に導入するステップと、(h)SSR内の核の少なくとも1つの組の磁化が先程と同一の角度に回転するように、RFパルスを試料又は主題及びSSRに導入するステップと、(i)ステップh)の結果として得られるSRパルスを分析して新しいSRパルスのピーク時間及び幅を判定するステップと、(j)ステップf)において得られたパルスをステップh)のパルスから減算して試料又は主題内のターゲット分子の量に関する定量情報を取得するステップと、を含む。   According to a further embodiment, a method is provided for performing a quantitative analysis of the amount of molecules in a sample or subject. The method can be controlled to define (i) a main magnet that provides a background magnetic field along a first direction, (ii) at least one high frequency coil, and (iii) at least one region of interest. Providing a magnetic resonance apparatus comprising at least one gradient coil; inserting at least one SSR containing a plurality of molecules into the MR apparatus; and at least one set of nuclear magnetizations of nuclei in the SSR; Adjusting the circuit of the resonant coil to induce electromagnetic feedback between at least one nearby resonant coil to allow the system to achieve the desired relationship between τR and T2, and at least one of the nuclei in the SSR Introducing an RF pulse into the SSR such that the set of magnetizations is rotated more than 90 degrees; and the SR pulse resulting from step e Analyzing to determine the peak time and width of the SR pulse; introducing the sample or subject to be analyzed into the region of interest; and (h) the magnetization of at least one set of nuclei in the SSR is the same as before. Introducing an RF pulse into the sample or subject and the SSR to rotate to an angle; and (i) analyzing the SR pulse resulting from step h) to determine the peak time and width of the new SR pulse. And (j) subtracting the pulse obtained in step f) from the pulse in step h) to obtain quantitative information regarding the amount of target molecule in the sample or subject.

更なる一態様によれば、第1高周波コイルを使用してRFパルスを試料又は主題に導入しており、且つ、第2高周波コイルを使用して対象の核の組の核磁化と第2高周波コイルの間に電磁フィードバックを誘発している。別の実施形態においては、第1選択可能状態において、少なくとも1つの高周波コイルを使用してRFパルスを試料又は主題に導入しており、且つ、第2選択可能状態にある際に、少なくとも1つの高周波コイルを更に使用して対象の核の組の核磁化と第2高周波コイルの間に電磁フィードバックを誘発している。   According to a further aspect, the first high frequency coil is used to introduce RF pulses into the sample or subject, and the second high frequency coil is used to determine the nuclear magnetization of the target nucleus set and the second high frequency coil. Electromagnetic feedback is induced between the coils. In another embodiment, at least one radio frequency coil is used to introduce an RF pulse into the sample or subject in the first selectable state and at least one when in the second selectable state. A high frequency coil is further used to induce electromagnetic feedback between the nuclear magnetization of the set of target nuclei and the second high frequency coil.

又、本開示は、(i)第1方向に沿って背景磁界を提供する主磁石と、(ii)少なくとも1つの高周波コイルと、(iii)対象領域を定義するように制御することができる少なくとも1つの勾配コイルと、を含む磁気共鳴装置を提供するステップと、解析対象の試料又は主題を対象領域に導入するステップと、RFパルスを試料又は主題に導入して試料又は主題内の核にエネルギーを供給するステップと、試料又は主題内の核の第1の組と少なくとも1つの高周波コイルの間に電磁フィードバックを誘発することにより、電磁フィードバックが試料又は主題内の核の第2の組と少なくとも1つの共鳴コイルの間に誘発されることを実質的に防止しつつ、核の第1の組の核磁化のベクトル方向を背景磁界の第1方向との関係において望ましい角度に回転させるステップと、核の第1の組と関連する磁化を破壊するために、対象領域内において勾配磁界を有効にするステップと、勾配を無効にするステップと、RFパルスを利用して核磁化の第2の組を望ましい角度に回転させるステップと、横方向磁化のパルスと関係する信号を検出するステップと、信号を処理して試料又は主題内の核の第2の組の存在に関係するデータ・セットを形成するステップと、を含む方法をも提供する。   The present disclosure also includes (i) a main magnet that provides a background magnetic field along a first direction, (ii) at least one high frequency coil, and (iii) at least controllable to define a region of interest. Providing a magnetic resonance apparatus comprising: a gradient coil; introducing a sample or subject to be analyzed into a region of interest; and introducing RF pulses into the sample or subject to energize a nucleus within the sample or subject Providing electromagnetic feedback between the first set of nuclei in the sample or subject and the at least one high frequency coil, so that the electromagnetic feedback is at least The vector direction of the nuclear magnetization of the first set of nuclei is desired in relation to the first direction of the background magnetic field while substantially preventing being induced between one resonance coil. Using an RF pulse, rotating to an angle, enabling a gradient magnetic field in the region of interest to destroy the magnetization associated with the first set of nuclei, invalidating the gradient, Rotating the second set of nuclear magnetizations to a desired angle; detecting a signal associated with a pulse of transverse magnetization; and processing the signal to the presence of the second set of nuclei in the sample or subject. Forming a related data set.

必要に応じて、この方法は、横方向磁化の複数のパルスから得られた情報を処理することにより、(i)画像、(ii)動的フロー・データ、(iii)血流データ、(iii)化学種の分光学的同定、(iv)生理学的データ、又は(v)代謝データのうちの少なくとも1つを生成するステップを更に含むことができる。必要に応じて、この方法は、電磁フィードバックを誘発することにより、核の第2の組の核磁化のベクトル方向を背景磁界の第1方向との関係において望ましい角度に回転させるステップと、電磁フィードバックを停止することにより、横方向磁化のパルスの伝播を核の第2の組が許容することを許容するステップと、を更に含むことができる。電磁フィードバックは、少なくとも1つの対象領域内において勾配磁界の存在を実質的に除去することにより、少なくとも部分的に誘発することができる。電磁フィードバックは、少なくとも1つの高周波コイルを既定の共鳴周波数に選択的にチューニングすることにより、少なくとも部分的に誘発することができる。解析対象の試料又は主題は、脂肪及び水を含む生体内試料又は主題であってもよく、且つ、更には、この場合に、横方向磁化のパルスは、少なくとも1つの高周波コイルにより、水中の陽子から検出することが可能であり、且つ、更には、この場合に、横方向磁化は、少なくとも1つの高周波コイルにより、脂肪中の陽子からは、実質的に検出されないであろう。   Optionally, the method processes (i) images, (ii) dynamic flow data, (iii) blood flow data, (iii) by processing information obtained from multiple pulses of transverse magnetization. The method may further comprise generating at least one of:) spectroscopic identification of the chemical species, (iv) physiological data, or (v) metabolic data. Optionally, the method includes inducing electromagnetic feedback to rotate the vector direction of the nuclear magnetization of the second set of nuclei to a desired angle in relation to the first direction of the background magnetic field, and electromagnetic feedback. By allowing the second set of nuclei to allow the propagation of pulses of transverse magnetization. Electromagnetic feedback can be triggered at least in part by substantially eliminating the presence of a gradient magnetic field in at least one region of interest. Electromagnetic feedback can be induced at least in part by selectively tuning at least one high frequency coil to a predetermined resonant frequency. The sample or subject to be analyzed may be an in-vivo sample or subject comprising fat and water, and further in this case, a pulse of transverse magnetization is generated by protons in water by at least one radio frequency coil. And, in this case, the transverse magnetization will not be substantially detected from protons in fat by at least one high frequency coil.

又、磁気共鳴プロトコルを実行する更なる方法も提供され、この方法は、(i)第1方向に沿って背景磁界を提供する主磁石と、(ii)少なくとも1つの高周波(RF)コイルと、(iii)少なくとも1つの対象領域を定義するように制御することができる少なくとも1つの勾配コイルと、を含む磁気共鳴装置を提供するステップと、解析対象の試料又は主題を装置に導入するステップと、対象領域内の磁界勾配を実質的にゼロになるように調節することにより、試料又は主題内のSRパルスを受け取るための領域を定義するステップと、RFパルスを試料又は主題内に導入して試料又は主題内の核にエネルギーを供給するステップと、試料又は主題内の核の第1の組の核磁化とRFコイルの間に電磁フィードバックを誘発することにより、核の第1の組の核磁化のベクトル方向を背景磁界の第1方向との関係において望ましい角度に回転させて横方向磁化MXYの少なくとも1つの電磁パルスを生成するステップであって、対象領域の外部の核の第2の組の核磁化のベクトル方向は、少なくとも1つの電磁パルスが生成される際に、実質的に変化しない、ステップと、RFコイルを使用することにより、対象領域から生じる横方向磁化のパルスを検出するステップと、を含む。   A further method of performing a magnetic resonance protocol is also provided, the method comprising: (i) a main magnet providing a background magnetic field along a first direction; (ii) at least one radio frequency (RF) coil; (Iii) providing a magnetic resonance device including at least one gradient coil that can be controlled to define at least one region of interest; introducing a sample or subject to be analyzed into the device; Defining a region for receiving SR pulses within the sample or subject by adjusting the magnetic field gradient in the region of interest to be substantially zero; and introducing an RF pulse into the sample or subject to introduce the sample Or by providing energy to a nucleus in the subject and inducing electromagnetic feedback between the first set of nuclear magnetization and the RF coil of the sample or nucleus in the subject. Rotating the vector direction of the nuclear magnetization of the first set of nuclei to a desired angle in relation to the first direction of the background magnetic field to generate at least one electromagnetic pulse of transverse magnetization MXY, comprising: The vector direction of the second set of nuclear magnetizations of the outer nuclei is substantially unchanged when at least one electromagnetic pulse is generated, and arises from the region of interest by using an RF coil Detecting a pulse of transverse magnetization.

必要に応じて、この方法は、横方向磁化の1つ又は複数のパルスから得られた情報を処理することにより、(i)画像、(ii)動的フロー・データ、(iii)血流データ、(iii)化学種の分光学的同定、(iv)生理学的データ、又は(v)代謝データのうちの少なくとも1つを生成するステップを更に含むことができる。電磁フィードバックは、共鳴コイルを既定の共鳴周波数に選択的にチューニングすることにより、少なくとも部分的に誘発することができる。   Optionally, the method processes (i) images, (ii) dynamic flow data, (iii) blood flow data by processing information obtained from one or more pulses of transverse magnetization. , (Iii) generating at least one of spectroscopic identification of a chemical species, (iv) physiological data, or (v) metabolic data. Electromagnetic feedback can be induced at least in part by selectively tuning the resonant coil to a predetermined resonant frequency.

本開示は、磁気共鳴分光撮像を実行する方法を更に提供し、この方法は、(i)第1方向に沿って背景磁界を提供する主磁石と、(ii)少なくとも1つの共鳴フィードバック対応型コイルと、(iii)少なくとも1つの対象領域を定義するように制御することができる少なくとも1つの勾配コイルと、を含む磁気共鳴装置を提供するステップと、解析対象の試料又は主題を対象の領域に導入するステップと、MRパルス・シーケンス・プロトコルを実行することにより、(i)画像、(ii)動的フロー・データ、(iii)血流データ、(iii)化学種の分光学的同定、(iv)生理学的データ、又は(v)代謝データのうちの少なくとも1つを生成するステップと、試料又は主題内の核の少なくとも1つの組の核磁化と少なくとも1つの共鳴フィードバック対応型コイルの間に電磁フィードバックを誘発することにより、(i)試料又は主題内の核の少なくとも1つの組の核磁化のベクトル方向の背景磁界の方向との関係における新しい望ましい角度への回転と、(ii)試料又は主題内の核の少なくとも1つの組の歳差運動周波数の試料又は主題内のその他の核の歳差運動周波数との関係におけるシフトと、のうちの少なくとも1つを生成するために、RFコイルの回路を調節するステップと、を含む。本明細書において記述されている方法は、そのいずれもが、本明細書に記述されている対応するシステム及び機械可読プログラムを有し、且つ、相応して表現することができることを理解されたい。   The present disclosure further provides a method for performing magnetic resonance spectroscopy imaging, the method comprising: (i) a main magnet that provides a background magnetic field along a first direction; and (ii) at least one resonance feedback enabled coil. And (iii) providing a magnetic resonance apparatus comprising at least one gradient coil that can be controlled to define at least one region of interest, and introducing a sample or subject to be analyzed into the region of interest And (i) image, (ii) dynamic flow data, (iii) blood flow data, (iii) spectroscopic identification of a chemical species, (iv) Generating at least one of:) physiological data, or (v) metabolic data, and at least one set of nuclear magnetizations of nuclei in the sample or subject and at least By inducing electromagnetic feedback between two resonance feedback-enabled coils, (i) to a new desired angle in relation to the background magnetic field direction of the vector direction of the nuclear magnetization of at least one set of nuclei in the sample or subject. And (ii) a shift in the relationship of the precession frequencies of at least one set of nuclei within the sample or subject to the precession frequencies of the sample or other nuclei within the subject. Adjusting the circuit of the RF coil to generate. It should be understood that any of the methods described herein have corresponding systems and machine-readable programs described herein and can be expressed accordingly.

いくつかの実装形態においては、その方法は、横方向磁化の複数のパルスから得られた情報を処理することにより、(i)画像、(ii)動的フロー・データ、(iii)血流データ、(iii)化学種の分光学的同定、(iv)生理学的データ、又は(v)代謝データのうちの少なくとも1つを生成するステップを更に含むことができる。いくつかの実施形態においては、電磁フィードバックは、少なくとも1つの対象領域内の勾配磁界の存在を実質的に除去することにより、少なくとも部分的に誘発することができる。対象領域は、例えば、少なくとも1つのボクセルを含むことが可能であり、且つ、少なくとも1つの勾配コイルは、3つの相互に直交する方向のうちの少なくとも1つにおいて磁界勾配を印加するように適合及び構成することができる。電磁フィードバックは、共鳴コイルを既定の共鳴周波数に選択的にチューニングすることにより、少なくとも部分的に誘発することができる。   In some implementations, the method processes (i) images, (ii) dynamic flow data, (iii) blood flow data by processing information obtained from multiple pulses of transverse magnetization. , (Iii) generating at least one of spectroscopic identification of a chemical species, (iv) physiological data, or (v) metabolic data. In some embodiments, electromagnetic feedback can be induced at least in part by substantially eliminating the presence of a gradient magnetic field in at least one region of interest. The region of interest can include, for example, at least one voxel, and the at least one gradient coil is adapted to apply a magnetic field gradient in at least one of three mutually orthogonal directions and Can be configured. Electromagnetic feedback can be induced at least in part by selectively tuning the resonant coil to a predetermined resonant frequency.

更なる実装形態においては、この方法は、誘発ステップの前に、核の少なくとも1つの組の核磁化を少なくとも部分的に反転させるために、RFパルスを試料又は主題に印加するステップを更に含むことができる。いくつかの実施形態においては、核の少なくとも1つの組の磁化ベクトルは、背景磁界の第1方向に対して実質的に完全に逆平行な状態において方向付けすることができる。背景磁界は、0.1テスラの任意の望ましい増分において、例えば、約1.0テスラ、約1.5テスラ、約2.0テスラ、約2.5テスラ、約3.0テスラ、約4.0テスラ、約5.0テスラ、約6.0テスラ、約7.0テスラ、約8.0テスラ、約9.0テスラ、約10.0テスラ以上又は以下であってもよい。核の少なくとも1つの組の核磁化のベクトル方向は、パルスが生成される際に、背景磁界の第1方向と十分にアライメントするように許容することができる。必要に応じて、核の少なくとも1つの組の核磁化のベクトル方向は、パルスが生成される際に、背景磁界の第1方向と部分的にアライメントするように許容することができる。必要に応じて、この方法は、核の少なくとも1つの組の核磁化のベクトル方向が、横方向磁化のそれぞれの連続するパルスにより、背景磁界の第1方向との完全なアライメント状態に漸進的に且つ不連続に接近することを許容することにより、核の少なくとも1つの組から横方向磁化の複数のパルスを生成するステップを更に含むことができる。   In a further implementation, the method further comprises applying an RF pulse to the sample or subject to at least partially reverse the nuclear magnetization of at least one set of nuclei prior to the inducing step. Can do. In some embodiments, at least one set of magnetization vectors of the nuclei can be oriented in a state that is substantially completely anti-parallel to the first direction of the background magnetic field. The background magnetic field is in any desired increment of 0.1 Tesla, for example, about 1.0 Tesla, about 1.5 Tesla, about 2.0 Tesla, about 2.5 Tesla, about 3.0 Tesla, about 4. It may be 0 Tesla, about 5.0 Tesla, about 6.0 Tesla, about 7.0 Tesla, about 8.0 Tesla, about 9.0 Tesla, about 10.0 Tesla or more or less. The vector direction of the nuclear magnetization of at least one set of nuclei can be allowed to be well aligned with the first direction of the background magnetic field when the pulse is generated. If desired, the vector direction of the nuclear magnetization of at least one set of nuclei can be allowed to partially align with the first direction of the background magnetic field when the pulse is generated. Optionally, this method progressively causes the vector direction of the nuclear magnetization of at least one set of nuclei to be in full alignment with the first direction of the background field by each successive pulse of transverse magnetization. In addition, the method may further include generating a plurality of pulses of transverse magnetization from at least one set of nuclei by allowing discontinuity approach.

いくつかの実装形態においては、誘発ステップは、対象物内の少なくとも2つの個別の分離された物理的場所内の核の複数の組の核磁化と少なくとも1つの近傍の共鳴コイルの間に電磁フィードバックを誘発することにより、核のそれぞれの組の核磁化のベクトル方向を背景磁界の第1方向との関係において望ましい角度に回転させて横方向磁化の少なくとも1つの電磁パルスを生成するステップを更に含むことができる。   In some implementations, the triggering step includes electromagnetic feedback between the plurality of sets of nuclear magnetizations and at least one nearby resonant coil in at least two separate physical locations within the object. And rotating the vector direction of the nuclear magnetization of each set of nuclei to a desired angle in relation to the first direction of the background magnetic field to generate at least one electromagnetic pulse of transverse magnetization. be able to.

いくつかの実装形態においては、少なくとも1つの高周波コイルと少なくとも1つの勾配コイルのうちの少なくとも1つは、ローカル・コイルである。更には、少なくとも1つの高周波コイルと少なくとも1つの勾配コイルのうちの少なくとも1つは、磁気共鳴システムに統合することができる。必要に応じて、少なくとも1つの高周波コイルは、ホール・ボディ・コイルであってもよく、且つ、3.0テスラを超過する背景磁界において使用することができる。必要に応じて、少なくとも1つの高周波コイルは、横方向磁化のrfパルスを選択的に送受信することができる複数のコイルを有するホール・ボディ・フェーズド・アレイ送受信コイル・システムであってもよい。更には、少なくとも1つの高周波コイルは、横方向磁化のrfパルスを選択的に送受信することができる複数のコイルを有するローカル・フェーズド・アレイ送受信コイル・システムであってもよい。必要に応じて、少なくとも1つの周波数コイルは、勾配磁界を局部的に制御するための複数のローカル勾配コイルを更に含むことができる。必要に応じて、少なくとも1つの勾配磁界コイルは、ローカル勾配磁界コイルが提供される場合にも、磁気共鳴システムに統合された複数の勾配磁界コイルを含むことができる。   In some implementations, at least one of the at least one high frequency coil and the at least one gradient coil is a local coil. Furthermore, at least one of the at least one high frequency coil and the at least one gradient coil can be integrated into the magnetic resonance system. If desired, the at least one high frequency coil may be a hall body coil and may be used in a background magnetic field exceeding 3.0 Tesla. If desired, the at least one high frequency coil may be a hall body phased array transmit / receive coil system having a plurality of coils capable of selectively transmitting and receiving transversely magnetized rf pulses. Further, the at least one high frequency coil may be a local phased array transmit / receive coil system having a plurality of coils capable of selectively transmitting / receiving transversely magnetized rf pulses. If desired, the at least one frequency coil can further include a plurality of local gradient coils for locally controlling the gradient magnetic field. If desired, the at least one gradient field coil can include a plurality of gradient field coils integrated into the magnetic resonance system, even if a local gradient field coil is provided.

更なる実装形態においては、フィードバックを増幅するように設計されたコイルを利用することができる。このコイルは、更に、且つ、任意選択により、フィードバック磁界の位相の操作を許容するように、製造することができる。このコイルは、本明細書においては、フィードバック対応型コイル(FEC)と呼称される。   In a further implementation, a coil designed to amplify the feedback can be utilized. This coil can be further and optionally manufactured to allow manipulation of the phase of the feedback magnetic field. This coil is referred to herein as a feedback-enabled coil (FEC).

更なる実装形態においては、この方法は、複数の分子を収容する容積を共鳴コイル又はFECの視野(Field Of View:FOV)に挿入するステップを含む。この補助スピン・リザーバ(SSR)と呼ばれる容積は、臨床MRIスキャナの相対的に低い条件下においてもフィードバックの生成を許容する。更には、SSR内において1つの分子(又は、複数の分子)を選択することにより、フィードバック磁界を望ましい1つの周波数又は周波数の組において共鳴させることができる。   In a further implementation, the method includes inserting a volume containing a plurality of molecules into a resonant coil or FEC field of view (FOV). This volume, called the auxiliary spin reservoir (SSR), allows the generation of feedback even under the relatively low conditions of clinical MRI scanners. Furthermore, by selecting a molecule (or molecules) within the SSR, the feedback field can be resonated at a desired frequency or set of frequencies.

更なる態様によれば、本開示は、磁気共鳴プロトコルを実行するシステムを提供する。このシステムは、(i)第1方向に沿って背景磁界を提供する主磁石と、(ii)少なくとも1つの高周波コイルと、(iii)少なくとも1つの対象領域を定義するように制御することができる少なくとも1つの勾配コイルと、を含む磁気共鳴装置を含むことができる。システムは、対象領域を定義する手段と、解析対象の試料又は主題を対象領域に導入する手段と、試料又は主題内の核の少なくとも1つの組の核磁化と少なくとも1つの近傍の共鳴コイルの間に電磁フィードバックを誘発することにより、核の少なくとも1つの組の核磁化のベクトル方向を背景磁界の第1方向との関係において望ましい角度に回転させて横方向磁化MXYの少なくとも1つの電磁パルスを生成する手段と、を更に含むことができる。方法は、少なくとも1つの高周波コイルによって横方向磁化のパルスを検出する手段を更に含むことができる。 According to a further aspect, the present disclosure provides a system for performing a magnetic resonance protocol. The system can be controlled to define (i) a main magnet that provides a background magnetic field along a first direction, (ii) at least one high frequency coil, and (iii) at least one region of interest. And a magnetic resonance apparatus including at least one gradient coil. The system includes means for defining a region of interest, means for introducing a sample or subject to be analyzed into the region of interest, at least one set of nuclear magnetizations of nuclei in the sample or subject and at least one nearby resonance coil. To induce at least one electromagnetic pulse of the transverse magnetization M XY by rotating the vector direction of the nuclear magnetization of at least one set of nuclei to a desired angle in relation to the first direction of the background magnetic field. Generating means. The method can further include means for detecting a pulse of transverse magnetization by at least one high frequency coil.

いくつかの実装形態においては、このシステムは、横方向磁化の複数のパルスから得られた情報を処理することにより、(i)画像、(ii)動的なフロー・データ、(iii)血流データ、(iii)化学種の分光学的同定、(iv)生理学的データ、及び(v)代謝データのうちの少なくとも1つを生成する手段を更に含むことができる。必要に応じて、電磁フィードバックは、少なくとも1つの勾配コイルを制御することによって少なくとも1つの対象領域内における勾配磁界の存在を実質的に除去することにより、少なくとも部分的に誘発することができる。対象領域は、少なくとも1つのボクセルを含むことが可能であり、且つ、少なくとも1つの勾配コイルは、3つの相互に直交する方向の少なくとも1つにおいて磁界勾配を印加するように、適合及び構成されている。電磁フィードバックは、少なくとも1つのrfコイルを既定の共鳴周波数に選択的にチューニングすることにより、少なくとも部分的に誘発することができる。このシステムは、誘発ステップの前に、核の少なくとも1つの組の核磁化を少なくとも部分的に反転させるために、選択的に且つ制御可能にRFパルスを試料又は主題に印加することができる。いくつかの実施形態においては、このシステムは、背景磁界の第1方向に対して実質的に完全に逆平行な状態において核の少なくとも1つの組の磁化ベクトルを方向付けするように、適合させることができる。背景磁界は、例えば、0.1テスラの任意の望ましい増分において、約1.0テスラ、約1.5テスラ、約2.0テスラ、約2.5テスラ、約3.0テスラ、約4.0テスラ、約5.0テスラ、約6.0テスラ、約7.0テスラ、約8.0テスラ、約9.0テスラ、約10.0テスラ以上又は以下であってもよい。このシステムは、パルスが生成される際に、核の少なくとも1つの組の核磁化のベクトル方向が背景磁界の第1方向と完全にアライメントすることを許容するように、適合させることができる。いくつかの実施形態においては、このシステムは、パルスが生成される際に、核の少なくとも1つの組の核磁化のベクトル方向が背景磁界の第1方向と部分的にアライメントすることを許容するように、適合させることができる。必要に応じて、このシステムは、核の少なくとも1つの組の核磁化のベクトル方向が、横方向磁化のそれぞれの連続するパルスにより、背景磁界の第1方向との完全なアライメントに漸進的に且つ不連続的に接近することを許容することにより、核の少なくとも1つの組から異なる時点において横断磁界の複数のパルスを選択的に且つ制御可能に生成するように、更に適合させることができる。   In some implementations, the system processes (i) images, (ii) dynamic flow data, (iii) blood flow by processing information obtained from multiple pulses of transverse magnetization. It may further comprise means for generating at least one of data, (iii) spectroscopic identification of the chemical species, (iv) physiological data, and (v) metabolic data. If desired, electromagnetic feedback can be triggered at least in part by substantially eliminating the presence of a gradient field in the at least one region of interest by controlling at least one gradient coil. The region of interest can include at least one voxel, and the at least one gradient coil is adapted and configured to apply a magnetic field gradient in at least one of three mutually orthogonal directions. Yes. Electromagnetic feedback can be induced at least in part by selectively tuning at least one rf coil to a predetermined resonant frequency. The system can selectively and controllably apply RF pulses to the sample or subject to at least partially reverse the nuclear magnetization of at least one set of nuclei prior to the triggering step. In some embodiments, the system is adapted to direct at least one set of magnetization vectors of the nucleus in a state that is substantially completely anti-parallel to the first direction of the background magnetic field. Can do. The background magnetic field is, for example, about 1.0 Tesla, about 1.5 Tesla, about 2.0 Tesla, about 2.5 Tesla, about 3.0 Tesla, about 4. In any desired increment of 0.1 Tesla. It may be 0 Tesla, about 5.0 Tesla, about 6.0 Tesla, about 7.0 Tesla, about 8.0 Tesla, about 9.0 Tesla, about 10.0 Tesla or more or less. The system can be adapted to allow the vector direction of at least one set of nuclear magnetizations of the nucleus to be perfectly aligned with the first direction of the background magnetic field when the pulse is generated. In some embodiments, the system may allow the vector direction of the nuclear magnetization of at least one set of nuclei to partially align with the first direction of the background magnetic field when the pulse is generated. Can be adapted. Optionally, the system can be configured such that the vector direction of the at least one set of nuclear nuclei is progressively and perfectly aligned with the first direction of the background magnetic field by each successive pulse of transverse magnetization. By allowing discontinuous approach, it can be further adapted to selectively and controllably generate multiple pulses of transverse magnetic fields at different times from at least one set of nuclei.

いくつかの実装形態においては、このシステムは、対象物内の少なくとも2つの個別の分離された物理的場所内の核の複数の組の核磁化と少なくとも1つの近傍の共鳴コイルの間に電磁フィードバックを誘発することにより、核のそれぞれの組の核磁化のベクトル方向を背景磁界の第1方向との関係において望ましい角度に回転させて横方向磁化の少なくとも1つの電磁パルスを生成するように、適合させることができる。いくつかの実施形態においては、少なくとも1つの高周波コイルと少なくとも1つの勾配コイルのうちの少なくとも1つは、ローカル・コイルであってもよい。少なくとも1つの高周波コイルと少なくとも1つの勾配コイルのうちの少なくとも1つは、磁気共鳴システムに統合することができる。少なくとも1つの高周波コイルは、ホール・ボディ・コイルであってもよい。少なくとも1つの高周波コイルは、横方向磁化のrfパルスを選択的に送受信することができる複数のコイルを有するホール・ボディ・フェーズド・アレイ送受信コイル・システムであってもよい。少なくとも1つの高周波コイルは、横方向磁化のrfパルスを選択的に送受信することができる複数のコイルを有するローカル・フェーズド・アレイ送受信コイル・システムであってもよい。少なくとも1つの高周波コイルは、勾配磁界を局部的に制御するための複数のローカル勾配コイルを更に含むことができる。少なくとも1つの勾配磁界コイルは、必要に応じて、磁気共鳴システムに統合された複数の勾配磁界コイルのみならず、1つ又は複数のローカル勾配コイルをも含むことができる。   In some implementations, the system provides electromagnetic feedback between multiple sets of nuclear magnetizations and at least one nearby resonant coil of nuclei in at least two separate physical locations within the object. Adapted to rotate the vector direction of the nuclear magnetization of each set of nuclei to a desired angle in relation to the first direction of the background magnetic field to generate at least one electromagnetic pulse of transverse magnetization. Can be made. In some embodiments, at least one of the at least one high frequency coil and the at least one gradient coil may be a local coil. At least one of the at least one high frequency coil and the at least one gradient coil can be integrated into the magnetic resonance system. The at least one high frequency coil may be a hall body coil. The at least one high frequency coil may be a hall body phased array transmit / receive coil system having a plurality of coils capable of selectively transmitting and receiving transversely magnetized rf pulses. The at least one high frequency coil may be a local phased array transmit / receive coil system having a plurality of coils capable of selectively transmitting / receiving transversely magnetized rf pulses. The at least one high frequency coil may further include a plurality of local gradient coils for locally controlling the gradient magnetic field. The at least one gradient field coil can optionally include one or more local gradient coils as well as a plurality of gradient field coils integrated into the magnetic resonance system.

本開示は、例えば、(i)第1方向に沿って背景磁界を提供する主磁石と、(ii)少なくとも1つの高周波コイルと、(iii)少なくとも1つの対象領域を定義するように制御することができる少なくとも1つの勾配コイルと、を含む磁気共鳴装置上において磁気共鳴プロトコルを動作させるための有体の一時的ではない媒体上において保存されたプロセッサ可読コンピュータ・プログラムを更に提供する。このプログラムは、対象領域の定義を促進する命令と、試料又は主題内の核の少なくとも1つの組の核磁化と少なくとも1つの近傍の共鳴コイルの間に電磁フィードバックを誘発することにより、核の少なくとも1つの組の核磁化のベクトル方向を背景磁界の第1方向との関係において望ましい角度に回転させて横方向磁化MXYの少なくとも1つの電磁パルスを生成する命令と、少なくとも1つの高周波コイルによって横方向磁化のパルスから生じる受信された信号の処理を促進する命令と、を含むことができる。 The present disclosure, for example, controls to define (i) a main magnet that provides a background magnetic field along a first direction, (ii) at least one high frequency coil, and (iii) at least one region of interest. There is further provided a processor readable computer program stored on a tangible non-transitory medium for operating a magnetic resonance protocol on a magnetic resonance apparatus including at least one gradient coil capable of: The program includes instructions to facilitate definition of a region of interest, and induces electromagnetic feedback between at least one set of nuclear magnetizations and at least one nearby resonance coil of the nucleus within the sample or subject, thereby at least An instruction to rotate the vector direction of one set of nuclear magnetizations to a desired angle in relation to the first direction of the background magnetic field to generate at least one electromagnetic pulse of transverse magnetization MXY , and at least one high frequency coil And instructions for facilitating processing of received signals resulting from pulses of directional magnetization.

コンピュータ・プログラムは、横方向磁化の複数のパルスから得られた情報を処理することにより、(i)画像、(ii)動的フロー・データ、(iii)血流データ、(iii)化学種の分光学的同定、(iv)生理学的データ、及び(v)代謝データのうちの少なくとも1つを生成する命令を更に含むことができる。このプログラムは、少なくとも1つの勾配コイルを制御することによって少なくとも1つの対象領域内における勾配磁界の存在を実質的に除去することにより、電磁フィードバックを誘発する命令を更に含むことができる。対象領域は、少なくとも1つのボクセルを含むことが可能であり、且つ、このプログラムは、少なくとも1つの勾配コイルに3つの相互に直交する方向のうちの1つにおいて磁界勾配を印加させる命令を含むことができる。このプログラムは、少なくとも1つのrfコイルを既定の共鳴周波数に選択的にチューニングすることにより、電磁フィードバックを少なくとも部分的に誘発する命令を含むことができる。このプログラムは、電磁フィードバックを誘発する前に、核の少なくとも1つの組の核磁化を少なくとも部分的に反転させるために、このシステムにRFパルスを試料又は主題に選択的に且つ制御可能に印加させる命令を同様に含むことができる。   The computer program processes information obtained from multiple pulses of transverse magnetization to provide (i) images, (ii) dynamic flow data, (iii) blood flow data, (iii) chemical species Instructions for generating at least one of spectroscopic identification, (iv) physiological data, and (v) metabolic data may further be included. The program can further include instructions for inducing electromagnetic feedback by substantially eliminating the presence of a gradient magnetic field in the at least one region of interest by controlling the at least one gradient coil. The region of interest can include at least one voxel and the program includes instructions that cause the at least one gradient coil to apply a magnetic field gradient in one of three mutually orthogonal directions. Can do. The program can include instructions for at least partially inducing electromagnetic feedback by selectively tuning at least one rf coil to a predetermined resonant frequency. This program causes the system to selectively and controllably apply RF pulses to the sample or subject to at least partially reverse the nuclear magnetization of at least one set of nuclei prior to inducing electromagnetic feedback. Instructions can be included as well.

いくつかの実装形態においては、このコンピュータ・プログラムは、磁気共鳴システムに核の少なくとも1つの組の磁化ベクトルを背景磁界の第1方向に対して実質的に完全に逆平行な状態において方向付けさせる命令を含むことができる。同様に、このコンピュータ・プログラムは、パルスが生成される際に、磁気共鳴システムに核の少なくとも1つの組の核磁化のベクトル方向が背景磁界の第1方向と完全にアライメントすることを許容させる命令を含むことができる。このコンピュータ・プログラムは、パルスが生成される際に、磁気共鳴システムに核の少なくとも1つの組の核磁化のベクトル方向が背景磁界の第1方向と部分的にアライメントすることを許容させる命令を含むことができる。   In some implementations, the computer program causes the magnetic resonance system to direct at least one set of magnetization vectors of the nuclei in a state that is substantially completely anti-parallel to the first direction of the background magnetic field. Instructions can be included. Similarly, the computer program causes the magnetic resonance system to allow the vector direction of the nuclear magnetization of at least one set of nuclei to be perfectly aligned with the first direction of the background magnetic field when a pulse is generated. Can be included. The computer program includes instructions that allow the magnetic resonance system to partially align the vector direction of the nuclear magnetization of at least one set of nuclei with the first direction of the background magnetic field when a pulse is generated. be able to.

更なる実装形態においては、このコンピュータ・プログラムは、核の少なくとも1つの組の核磁化のベクトル方向が、横方向磁化のそれぞれの連続するパルスにより、背景磁界の第1方向との完全なアライメント状態に漸進的に且つ不連続的に接近することを許容することにより、磁気共鳴システムに核の少なくとも1つの組から異なる時点において横方向磁化の複数のパルスを選択的に且つ制御可能に生成させる命令を更に含むことができる。このコンピュータ・プログラムは、磁気共鳴システムに対象物内の少なくとも2つの別個の分離された物理的場所内の核の複数の組の核磁化と少なくとも1つの近傍の共鳴コイルの間に電磁フィードバックを誘発させることにより、核のそれぞれの組の核磁化のベクトル方向を背景磁界の第1方向との関係において望ましい角度に回転させて横方向磁化の少なくとも1つの電磁パルスを生成する命令を同様に含むことができる。   In a further implementation, the computer program causes the vector direction of the nuclear magnetization of at least one set of nuclei to be perfectly aligned with the first direction of the background magnetic field by each successive pulse of transverse magnetization. To allow the magnetic resonance system to selectively and controllably generate multiple pulses of transverse magnetization at different times from at least one set of nuclei by allowing progressive and discontinuous access to Can further be included. This computer program induces an electromagnetic feedback in a magnetic resonance system between multiple sets of nuclear magnetizations and at least one nearby resonance coil of nuclei in at least two separate and separated physical locations in the object Including instructions to rotate the vector direction of the nuclear magnetization of each set of nuclei to a desired angle in relation to the first direction of the background magnetic field to generate at least one electromagnetic pulse of transverse magnetization. Can do.

いくつかの実装形態においては、このコンピュータ・プログラムは、磁気共鳴システムに、少なくとも1つの高周波コイルと、ローカル・コイルである少なくとも1つの勾配コイルと、を動作させる命令を含むことができる。このコンピュータ・プログラムは、磁気共鳴システムに、少なくとも1つの高周波コイルと、磁気共鳴システムに統合された少なくとも1つの勾配コイルと、を動作させる命令を含むことができる。このコンピュータ・プログラムは、横方向磁化のrfパルスを選択的に送受信することができる複数のコイルを有するホール・ボディ・フェーズド・アレイ送受信コイル・システムである高周波コイルを動作させる命令を含むことができる。必要に応じて、このコンピュータ・プログラムは、横方向磁化のrfパルスを選択的に送受信することができる複数のコイルを有するローカル・フェーズド・アレイ送受信コイル・システムである高周波コイルを動作させる命令を含むことができる。このコンピュータ・プログラムは、勾配磁界を局部的に制御するための複数のローカル勾配コイルを更に含む少なくとも1つの高周波コイルを動作させる命令を同様に含むことができる。   In some implementations, the computer program can include instructions that cause the magnetic resonance system to operate at least one radio frequency coil and at least one gradient coil that is a local coil. The computer program can include instructions for operating the magnetic resonance system with at least one high frequency coil and at least one gradient coil integrated with the magnetic resonance system. The computer program can include instructions for operating a high frequency coil, which is a hall body phased array transmit / receive coil system having a plurality of coils capable of selectively transmitting and receiving transversely magnetized rf pulses. . Optionally, the computer program includes instructions for operating a high frequency coil, which is a local phased array transmit / receive coil system having a plurality of coils capable of selectively transmitting and receiving transversely magnetized rf pulses. be able to. The computer program may also include instructions for operating at least one high frequency coil that further includes a plurality of local gradient coils for locally controlling the gradient magnetic field.

上述の一般的な説明及び以下の詳細な説明は、例示を目的としたものであり、且つ、開示されている実施形態の更なる説明の提供を意図したものであることを理解されたい。本明細書に含まれると共にその一部分を構成している添付図面は、開示されている方法及びシステムを図示すると共にその更なる理解を提供するために包含されている。説明と共に、添付図面は、本開示の原則を説明するように機能する。   It should be understood that the foregoing general description and the following detailed description are for purposes of illustration and are intended to provide further description of the disclosed embodiments. The accompanying drawings included in and forming a part of this specification are included to illustrate and provide a further understanding of the disclosed methods and systems. Together with the description, the accompanying drawings serve to explain the principles of the present disclosure.

本開示に従って核の単一の組の磁化を反転させた結果として得られた模擬SRパルスを示す。FIG. 4 illustrates a simulated SR pulse resulting from reversing the magnetization of a single set of nuclei in accordance with the present disclosure. 本開示による例示用の磁気共鳴システムを示す。2 illustrates an exemplary magnetic resonance system according to the present disclosure. 磁気共鳴システムを動作させるための本開示による例示用のコンピュータ・システムの態様を示す。2 illustrates an exemplary computer system aspect according to the present disclosure for operating a magnetic resonance system. SRから正常への遷移の領域内におけるSRパルス・パラメータに対する変化を示しており、この場合に、SR遷移が、0.01という初期x−y磁化における接近(ξ2→1)であることに伴うパルスτの幅の変化を示す。Shows the change to the SR pulse parameter in the region of the transition from SR to normal, where the SR transition is accompanied by an approach in the initial xy magnetization of 0.01 (ξ2 → 1). The change in the width of the pulse τ is shown. SRから正常への遷移の領域内におけるSRパルス・パラメータに対する変化を示しており、この場合に、SR遷移が、0.001という初期x−y磁化における接近(ξ2→1)であることに伴うパルスのピーク時間tの変化を示す。Shows the change to the SR pulse parameter in the region of transition from SR to normal, with the SR transition being accompanied by an approach in the initial xy magnetization of 0.001 (ξ2 → 1). showing a change in the peak time t o of the pulse. 水(外部)及びアセトン(内部)を収容する同軸チューブの場合の信号対時間チャートを示す。Figure 5 shows a signal versus time chart for a coaxial tube containing water (external) and acetone (internal). 局部的勾配が空間の1つの領域内を除いて非常に強力であるところを示す例示用の磁界マップである。FIG. 4 is an exemplary magnetic field map showing where the local gradient is very strong except within one region of space. SRパルスを使用して生成された画像の例を示す。An example of an image generated using SR pulses is shown. 当技術分野において既知のフィードバック・システムの一例である。1 is an example of a feedback system known in the art. 本開示に従って提供されたFECコイル用のフィードバック・システムの一例である。2 is an example of a feedback system for an FEC coil provided in accordance with the present disclosure. 10A−10Cは本開示に従って提供されたFECコイル及び支持ハードウェアの図である。10A-10C are diagrams of FEC coils and support hardware provided in accordance with the present disclosure. フィードバック対応型コイル(FEC)の内部の主題を示しており、FECは、その近傍に且つその視野(FOV)内に配置された補助スピンリザーバ(SSR)を有している。Fig. 2 illustrates the internal subject matter of a feedback enabled coil (FEC), which has an auxiliary spin reservoir (SSR) located in the vicinity thereof and within its field of view (FOV).

以下、本開示の現時点における好適な実施形態を詳細に参照することとするが、これらの実施形態の例は、添付図面に示されている。開示されている実施形態の方法及び対応するステップについては、システムの詳細な説明との関連において説明することとする。   Reference will now be made in detail to the presently preferred embodiments of the disclosure, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. The methods and corresponding steps of the disclosed embodiments will be described in the context of a detailed description of the system.

超放射の数学的説明
均一な磁界内におけるMR解析における核磁化の運動の式は、次のとおりである。

Figure 2015528719
ここで、Mは、核磁化であり、Bは、磁界であり、且つ、Rは、緩和行列である。 Mathematical description of superradiance The equation of motion of nuclear magnetization in MR analysis in a uniform magnetic field is as follows.
Figure 2015528719
Here, M is nuclear magnetization, B is a magnetic field, and R is a relaxation matrix.

次式による周波数ωにおいてrf磁界と共に回転する基準フレームに対する変換は、

Figure 2015528719
次式のように、rf磁界の回転フレームにおけるブロッホの方程式を付与する。
Figure 2015528719
The transformation for the reference frame rotating with the rf magnetic field at the frequency ω according to
Figure 2015528719
The Bloch equation in the rotating frame of the rf magnetic field is given as follows:
Figure 2015528719

ここで、Tは、長手方向(z)磁化の指数的緩和定数であり、且つ、Tは、横方向磁化の指数的緩和定数である。 Here, T 1 is an exponential relaxation constant of longitudinal (z) magnetization, and T 2 is an exponential relaxation constant of transverse magnetization.

±=me±jφを定義することにより、ブロッホの方程式を横方向磁化の大きさと位相に分離することができる。

Figure 2015528719
ここで、Re及びImは、実数部と虚数部を意味している。 By defining m ± = me ± jφ , the Bloch equation can be separated into the magnitude and phase of the transverse magnetization.
Figure 2015528719
Here, Re and Im mean a real part and an imaginary part.

フィードバックの追加
ここで、次式のようになるように、フィードバックを追加してもよい。
1±≡βe±jα±=βme±j(α+φ) [5]
その結果、式3及び式4から、次式が得られる。

Figure 2015528719
Here, feedback may be added so that the following equation is obtained.
B 1 ± ≡βe ± jα m ± = βme ± j (α + φ) [5]
As a result, the following expression is obtained from Expression 3 and Expression 4.
Figure 2015528719

cosα=0の場合に、第2の式は、rf磁界周波数がBにロックされることを示唆していることに留意されたい。これを理解するために、φについて解いてみよう。

Figure 2015528719
大括弧内の±符号は、sinα=±1及びω=−γBに対応している。B±の±j要素は、rf磁界が、磁化との関係において±90°だけ、位相シフトしなければならないことを示している。 If the cos [alpha] = 0, the second equation, it should be noted that suggesting that rf field frequency is locked to the B z. To understand this, let's solve for φ.
Figure 2015528719
The ± signs in square brackets correspond to sin α = ± 1 and ω = −γB z . The ± j element of B ± indicates that the rf magnetic field must be phase shifted by ± 90 ° in relation to magnetization.

γβmsinα=τである―ここで、τは、「超放射」時間と呼ばれている―と表現した場合に、式6から、dm/dt=0である場合には、τ=Tであることが明らかである。又、これは、超放射が発生するための周辺条件をも定義しており、即ち、τ≦T2である場合には、磁化の力学は、「通常」の緩和ではなく、「超放射」によって支配される。 γβm z sin α = τ R —where τ R is referred to as “superradiation” time—from Equation 6, when dm / dt = 0, τ R = it is clear that the T 2. This also defines the ambient conditions for superradiance to occur, ie when τ R ≦ T2, the mechanics of magnetization is not “normal” relaxation, but “superradiance”. Ruled by.

微分方程式及び解
式[6]から微分方程式を生成してもよい。第1に、dm/dtについて代入を実行して次式を得る。

Figure 2015528719
A differential equation may be generated from the differential equation and the solution [6]. First, substitution is performed for dm z / dt to obtain
Figure 2015528719

十分に長いTについて解を得てもよく、従って、次式のとおりである。

Figure 2015528719
A solution may be obtained for a sufficiently long T 1 and is therefore:
Figure 2015528719

mの解は、μsech(μγβsinα(t−t))によって付与され、ここで、μ及びtは、判定を要する定数である。次式を検証しよう。

Figure 2015528719
The solution of m is given by μsec (μγβsinα (t−t o )), where μ and t o are constants that need to be determined. Let's verify the following expression.
Figure 2015528719

の解を式[6]の第3の式から生成してもよい。

Figure 2015528719
The solution of m z may be generated from the third equation of equation [6].
Figure 2015528719

時点t=0において、次の式を得る。
(0)=−μtanh(γβμsinαt)−1/γβsinαT
m(0)=μsech(γβμsinαt) [8]
At time t = 0, we get
m z (0) = − μtanh (γβμsinαt 0 ) −1 / γβsinαT 2
m (0) = μsech (γβμsinαt 0 ) [8]

t=0における合計磁化は、Mに等しいことから、次式のとおりである。

Figure 2015528719
Total magnetization at t = 0, since equal to M o, is as follows.
Figure 2015528719

従って、μ及びtは、互いに依存してもよい。式[8]からのm(0)の式を使用することにより、次式が付与される。

Figure 2015528719
Therefore, μ and t o may depend on each other. By using the equation for m z (0) from equation [8], the following equation is given:
Figure 2015528719

を判定するために、式[8]からのm(0)の式を使用することにより、次式が得られる。

Figure 2015528719
ここで、次式のとおりである。
Figure 2015528719
To determine the t o, by using the formula m (0) from equation [8], the following equation is obtained.
Figure 2015528719
Here, it is as follows.
Figure 2015528719

プラス−マイナス符号{±}を有する大括弧は、sgn(sinα)を定義するものとしよう。又、次式を定義しよう。
τ≡1/γβΜ|sinα| [12]
Let square brackets with a plus-minus sign {±} define sgn (sin α). Let's define the following equation.
τ R ≡1 / γβΜ 0 | sin α | [12]

従って、次式のとおりであり、

Figure 2015528719
且つ、従って、次式のとおりである。
Figure 2015528719
Therefore,
Figure 2015528719
And therefore:
Figure 2015528719

従って、次式のとおりである。

Figure 2015528719
ここで、tは、m(0)により、或いは、m(0)により、次式のように判定される。
Figure 2015528719
及び
Figure 2015528719
Therefore, it is as follows.
Figure 2015528719
Here, t o is determined by m (0) or m z (0) as follows:
Figure 2015528719
as well as
Figure 2015528719

横方向磁化の位相は、次式によって付与される。

Figure 2015528719
The phase of the transverse magnetization is given by
Figure 2015528719

磁化の周波数は、微分係数によって付与される。

Figure 2015528719
The frequency of magnetization is given by the differential coefficient.
Figure 2015528719

従って、位相が正しく設定されない場合には、周波数が変化する可能性がある。   Therefore, if the phase is not set correctly, the frequency may change.

概要
SR状態(τ≦T)においては、長手方向及び横断方向の核磁化の運動の式は、次式のとおりである。

Figure 2015528719
Outline In the SR state (τ R ≦ T 2 ), the equations for the motion of nuclear magnetization in the longitudinal and transverse directions are as follows:
Figure 2015528719

この結果、時間tにおいてピークを打つ磁化のパルスが生成される(図1)。

Figure 2015528719
As a result, a magnetization pulse having a peak at time t o is generated (FIG. 1).
Figure 2015528719

横方向磁化の位相は、次式のとおりである。

Figure 2015528719
→∞となるのに伴って、次式のとおりである。
Figure 2015528719
The phase of the transverse magnetization is as follows:
Figure 2015528719
As T 2 → ∞, the following equation is obtained.
Figure 2015528719

超放射状態の運動の式の意味
適切な条件において、1つ又は複数の共鳴コイル内に収容された試料又は主題内の1つ又は複数の分子からの核磁化は、それ自体に対してフィードバックさせることができる。このような条件において、本発明者らは、これらの分子を「超放射(SR)状態」にあると表現する。SR状態は、τ≦Tであるものとして定義される。臨床MR装置は、通常、τ≦Tを生成するために必要とされる条件を生成することができない。
The meaning of the equation of motion of the superradiant state In appropriate conditions, the nuclear magnetization from one or more molecules in the sample or subject contained in one or more resonant coils is fed back to itself be able to. Under such conditions, we express these molecules as being in the “superradiant (SR) state”. The SR state is defined as τ R ≦ T 2 . Clinical MR devices are usually unable to generate the conditions required to generate τ R ≦ T 2 .

本開示は、その他の教示内容に加えて、臨床条件における低濃度の分子の場合にも、SR状態を実現する方法及びシステムを教示している。これらの教示内容は、MR装置の1つ又は複数の共鳴コイルの能動Qを非常に大きくすることができるようなフィードバック対応型コイル(FEC)の使用を含む。更には、本発明者らは、MR装置内の1つ又は複数の分子がSR状態となることを保証するべくMR装置の磁界に挿入される補助スピンリザーバ(SSR)と呼ばれる追加容積の使用を教示している。   The present disclosure teaches a method and system that achieves an SR condition in the case of low concentrations of molecules in clinical conditions, in addition to other teachings. These teachings include the use of a feedback enabled coil (FEC) that can greatly increase the active Q of one or more resonant coils of the MR device. Furthermore, the inventors have used the use of an additional volume called an auxiliary spin reservoir (SSR) that is inserted into the magnetic field of the MR device to ensure that one or more molecules in the MR device are in the SR state. Teaching.

本出願人は、空間内の局部的容積内においてSR状態を生成する方法を見出した。好適な一実施形態においては、これは、1つ又は複数の局部的磁界勾配をターン・オン/オフするか、増大/減少させるか、或いは、その符号を変化させることにより、実行されている。これを目的としたその他の実施形態は、(例えば、コイルを選択的に離調させることにより)プローブQを操作するステップ、周波数を操作するステップ、及び/又は周辺磁界のパラメータを変更するステップを含む。   Applicants have found a way to generate SR states in a local volume in space. In one preferred embodiment, this is done by turning on / off, increasing / decreasing or changing the sign of one or more local magnetic field gradients. Other embodiments for this purpose include manipulating the probe Q (eg, by selectively detuning the coil), manipulating the frequency, and / or changing the parameters of the surrounding magnetic field. Including.

τ≧T2*となるように勾配が十分に大きい場合には(ここで、T2*は、任意のMxyが勾配の動作に起因して位相がずれるのに所要する時間を表している)、SR状態は破壊される。このような例においては、任意の長手方向核磁化Mzは、t<<Tという時間スケールにおいて、「ロックイン」すると共に乱されない状態において、留まる。但し、MR解析においては、Mxyしか検出できないことから、Mzは観察不能である。 If the gradient is large enough so that τ R ≧ T2 * (where T2 * represents the time required for any Mxy to shift in phase due to the gradient action) The SR state is destroyed. In such an example, any longitudinal nuclear magnetization Mz remains “locked in” and undisturbed on a time scale of t << T 1 . However, in MR analysis, Mz cannot be observed because only Mxy can be detected.

τ≦T2となるように勾配が低下した場合には、SR状態が再確立される。本出願人は、SR状態から非SR状態(即ち、「通常」のMR力学によって支配されている状態)への遷移は、極めて鋭いものになる可能性があり、これにより、パルス生成のための基準を慎重に制御することができることを見出した。空間の所与の領域内の勾配を抑制することにより、予め定義された空間的場所に由来するSRパルスを生成することができる。従って、これには、解像度の高い画像の生成に不可欠である明確な空間的値を割り当てることができる。 If the slope decreases so that τ R ≦ T2, the SR state is re-established. Applicants have found that the transition from the SR state to the non-SR state (ie, the state governed by “normal” MR mechanics) can be very sharp, which allows for pulse generation. We found that the criteria can be carefully controlled. By suppressing the gradient in a given region of space, SR pulses originating from a predefined spatial location can be generated. This can therefore be assigned a clear spatial value which is essential for the generation of high resolution images.

従来、SR状態は、時間的な構造である―即ち、時間に伴ってターン・オン/オフする1つ又は複数の勾配を使用することによって抑制している。この結果、共鳴コイルの磁界内に位置した容積全体内のSR状態が抑制又は許容される。本出願人は、勾配を空間的に構造化することにより、SR状態が、容積の一部分においては存在し、且つ、その他の部分においては抑制されることを実現できることを見出した。近傍の電流コイルの慎重な操作により、容積の残りの部分においては、SR状態を抑止するべく、勾配を十分に大きな状態に留めつつ、1つのボクセル又は(例えば、複数のボクセルを有する)その他の対象領域内においては、SR状態を許容するべく、勾配を十分小さく―ゼロ又は非常に小さくなるように―することができる。その1つのボクセル内のSR状態から結果的に得られるパルスを検出することにより、その空間的場所及びスピンの内容を判定することが可能であり、次いで、画像を構築するための十分な情報を生成するように、ゼロ勾配の領域を運動させてその他のボクセルから信号を生成することができる。これを連続的に又は並行して実行することにより、画像生成を加速することができる。   Traditionally, SR states are temporal structures—ie, suppressed by using one or more gradients that turn on and off over time. As a result, the SR state in the entire volume located in the magnetic field of the resonance coil is suppressed or allowed. Applicants have found that by structuring the gradient spatially, it is possible to realize that the SR state exists in one part of the volume and is suppressed in the other part. By careful manipulation of nearby current coils, one voxel or other (eg, having multiple voxels) while the gradient remains sufficiently large to suppress SR conditions in the remainder of the volume Within the region of interest, the slope can be made sufficiently small—zero or very small—to allow SR conditions. By detecting the resulting pulse from the SR state in that one voxel, it is possible to determine its spatial location and spin content, and then provide enough information to construct the image. As generated, the zero gradient region can be moved to generate signals from other voxels. By executing this continuously or in parallel, image generation can be accelerated.

合計勾配=0となるか又は非常に小さくなるように、勾配磁界が局部的ボクセル内において抑制された際には、SRパルスは伝播することができる。この結果、任意の局部的Mzは、横方向プレーン内に回転し、且つ、Mxyを生成する。Mxyは、ラーマー周波数において歳差運動しており、且つ、従って、MRピック・アップ・コイルによって検出することができる。局部的条件は、局部的Mzの一部分のみをxyプレーン内に下垂させるように―非排他的な例として、局部的勾配をターン・オン/オフすることにより―調節することができる。この結果、望ましい場合に、後の時点におけるパルスの生成のために、更なるMzが利用可能である。或いは、単一のパルスにおいて、局部的Mzのすべてを使い尽くすこともできる。パルスの空間的識別情報は、いくつかの方式によって判定することができる。非排他的な一例として、これは、局部的勾配のゼロ点をx、y、zにおける1つ又は複数の明確な点と関連付けることにより、実行することができる。例えば、並行データ収集を実行することによってデータ取得を加速させるべく、互いに離隔した個々のボクセルについて、勾配磁界を約ゼロに設定することができる。   When the gradient field is suppressed in the local voxel so that the total gradient = 0 or very small, the SR pulse can propagate. As a result, any local Mz rotates in the lateral plane and generates Mxy. Mxy is precessing at the Larmor frequency and can therefore be detected by an MR pick up coil. The local conditions can be adjusted so that only a portion of the local Mz is drooped into the xy plane—as a non-exclusive example, by turning on / off the local gradient. As a result, additional Mz is available for generation of pulses at a later time if desired. Alternatively, all of the local Mz can be used up in a single pulse. The spatial identification information of the pulse can be determined by several methods. As a non-exclusive example, this can be done by associating a local slope zero with one or more distinct points in x, y, z. For example, the gradient field can be set to about zero for individual voxels that are spaced apart from each other to accelerate data acquisition by performing parallel data collection.

ゼロであるか又は非常に小さな勾配磁界の1つ又は複数の局部的ボクセルは、通常はMR撮像システムの一部分である近傍のシム・コイル内の電流を調節することにより、生成することが可能であり、且つ、空間内において運動させることができる。従って、シム・コイルを操作することにより、画像全体を構築することができる。例えば、シム・コイルが、静電流Iではなく、時間依存電流Icos(wt)を有するようにすることにより、複数のボクセルを同時に生成することができる。様々なシム内における電流周波数を調節することにより、ゼロの又は小さな勾配の複数の局部的ボクセルを必要に応じて永久的に又は一時的に生成することができる。必要に応じて、特定の身体部分を取り囲むように又はこれに隣接した状態において、MXYパルスを受け取る能力を含むと共に任意選択によって対象領域内における局部的勾配磁界の制御のための手段を更に提供するべくrfパルス及び/又は勾配磁界を印加することができる局部的コイル(例えば、神経血管撮像用の頭部/肩コイル、背中コイル、膝コイル、胸部コイルなど)を提供することができる。 One or more local voxels with zero or very small gradient fields can be generated by adjusting the current in a nearby shim coil, which is usually part of an MR imaging system. Yes, and can be moved in space. Therefore, the entire image can be constructed by manipulating the shim coil. For example, a plurality of voxels can be generated simultaneously by having the shim coil have a time dependent current I o cos (wt) rather than a static current I o . By adjusting the current frequency within the various shims, multiple local voxels of zero or small slope can be generated permanently or temporarily as needed. Optionally, further includes means for controlling local gradient magnetic fields within the region of interest, including the ability to receive MXY pulses, surrounding or adjacent to a particular body part, optionally. Local coils (e.g., head / shoulder coils, back coils, knee coils, chest coils, etc. for neurovascular imaging) can be provided to which rf pulses and / or gradient magnetic fields can be applied.

Mxyは、小さな又はゼロの勾配の領域内においてのみ生成されることから、従来のMR撮像において問題となっている運動アーチファクトを低減することができる。運動アーチファクトは、スピンが、従来のMR内において画像を生成するために使用される高勾配磁界内において運動した際に、生成される。スピンは、勾配内において運動するのに伴って位相情報を失い、これが画像のぼけに結び付く。小さな又はゼロの勾配の領域内においてのみパルスを生成することにより、この現象が抑制されるものと期待することができる。又、SRパルスの位相が本質的にランダム化されることから、画像がボクセルごとに生成されるのに伴って、位相誤差の蓄積が不可能となる。   Since Mxy is generated only within a small or zero gradient region, motion artifacts that are problematic in conventional MR imaging can be reduced. Motion artifacts are generated when spins move in a high gradient magnetic field that is used to generate images in conventional MR. As the spin moves in the gradient, it loses phase information, which leads to image blur. It can be expected that this phenomenon is suppressed by generating pulses only in the region of small or zero slope. Also, since the phase of the SR pulse is essentially randomized, it becomes impossible to accumulate phase errors as an image is generated for each voxel.

本出願人は、SR状態において局部的MzからMxyに変換された任意のMxの位相は、局部的ボクセルの外部のスピンの位相から弁別できることを更に見出した。この結果、対象の局部的ボクセル内のスピンから生じるMxy信号を増幅するための位相ロックループ又は類似の方法の使用が可能となる。   Applicants have further found that the phase of any Mx converted from local Mz to Mxy in the SR state can be distinguished from the phase of the spin outside the local voxel. This allows the use of a phase-locked loop or similar method to amplify the Mxy signal resulting from spins in the local voxel of interest.

しばしば、MR画像を生成している又はその他の種類のMR解析を実行している間に、局部的T情報を抽出することが望ましい。Tマッピングは、異なるタイプの組織の間に、具体的には、骨などの中実高密度物質内のスピンと周囲の組織内のスピンの間に、コントラストを提供することができる。 Often, during the execution of the MR analysis or other types generating the MR image, it is desirable to extract local T 2 information. T 2 mapping between different types of tissue, specifically, between the spins in the tissue of the spins and the surrounding in a real dense material in, such as bone, it is possible to provide a contrast.

本出願人は、Tコントラストは、提案されている技法を使用することにより、提供することができることを見出した。非排他的な一例として、これは、任意のMzをMxy内に下垂させるために使用される共鳴コイルのQを調節することにより、実行することができる。小さな又はゼロの勾配を仮定すれば、Qを増大させることにより、SRパルスが伝播するための時間を局部的Tよりも高速にすることができる。逆に、Qを低下させることにより、TをRD又はSRパルスの生成に必要とされる時間よりも高速にすることができる。この状況においては、パルスは伝播することができない。従って、局部的磁界勾配を制御すると共にピック・アップ・コイルのQを調節することにより、異なるTの領域を弁別することができる。 Applicants have found that T 2 contrast can be provided by using the proposed technique. As a non-exclusive example, this can be done by adjusting the Q of the resonant coil used to droop any Mz into Mxy. If a small or assumes zero slope, by increasing the Q, can be faster than the local T 2 time for SR pulse propagates. Conversely, by decreasing the Q, the T 2 it may be faster than the time required for the generation of RD or SR pulses. In this situation, the pulse cannot propagate. Thus, by controlling the local magnetic field gradient and adjusting the pick-up coil Q, different T 2 regions can be distinguished.

上述の技法は、いずれも、標準的な撮像方法との関連において使用することができる。例えば、第3次元情報を提供する上述の技法により、スライス選択周波数エンコーディングを使用して2D情報を導出することができる。   Any of the techniques described above can be used in the context of standard imaging methods. For example, the above-described techniques for providing third dimension information can derive 2D information using slice selective frequency encoding.

例示用のMRIスキャナのシステム化
例示用の磁気共鳴システムが図2に示されており、このシステムは、装置の中心ボア12の長手方向軸又はz軸に沿って、均一な時間的に一定の磁界Bを生成する複数のプライマリ磁気コイル10を含む。好適な超伝導実施形態においては、プライマリ磁気コイルは、フォーマ14によって支持されており、且つ、トロイダル・ヘリウム容器又はカン16内において収容されている。容器は、プライマリ磁石コイルを超伝導温度において維持するべく、ヘリウムで充填されている。カンは、真空デューア20内において支持された一連のコールド・シールド18によって取り囲まれている。当然のことながら、環状抵抗磁石、C磁石、及びこれらに類似したものも想定される。
Exemplary MRI Scanner Systemization An exemplary magnetic resonance system is shown in FIG. 2, which is a uniform time constant along the longitudinal or z-axis of the central bore 12 of the device. It includes a plurality of primary magnetic coils 10 that generate a magnetic field B o . In the preferred superconducting embodiment, the primary magnetic coil is supported by former 14 and housed in a toroidal helium vessel or can 16. The vessel is filled with helium to maintain the primary magnet coil at the superconducting temperature. The can is surrounded by a series of cold shields 18 supported within a vacuum dewar 20. Of course, annular resistance magnets, C magnets, and the like are also envisioned.

ホール・ボディ勾配コイル組立体30は、勾配磁界Gx、Gy、及びGzを生成するためにボア12に沿って取り付けられたx、y、及びzコイルを含む。好ましくは、勾配コイル組立体は、誘電性フォーマ内において収容されたプライマリx、y、及びzコイル組立体32と、真空デューア20のシリンダを定義するボア上において支持されたセカンダリx、y、及びzコイル組立体34と、を含む自己遮蔽型の勾配コイルである。ホール・ボディ高周波コイル36を勾配コイル組立体30の内側において取り付けることができる。例えば、銅メッシュなどのホール・ボディ高周波シールド38をホール・ボディRFコイル36と勾配コイル組立体30の間に取り付けることができる。必要に応じて、挿入可能な高周波コイル40を磁石10のアイソセンタの周りにおいて定義された検査領域のボア内において着脱自在に取り付けることができる。図2の実施形態においては、挿入可能な高周波コイルは、患者の頭部及び首のうちの1つ又は両方を撮像するための頭部及び首コイルであるが、脊椎を撮像する背中コイル、膝コイル、肩コイル、胸部コイル、手首コイル、及びこれらに類似したものなどのその他の四肢コイルを提供することもできる。   Hall body gradient coil assembly 30 includes x, y, and z coils mounted along bore 12 to generate gradient magnetic fields Gx, Gy, and Gz. Preferably, the gradient coil assembly includes a primary x, y, and z coil assembly 32 housed in a dielectric former and a secondary x, y, and supported on a bore defining a cylinder of the vacuum dewar 20. and a z-coil assembly 34. A hall body high frequency coil 36 can be mounted inside the gradient coil assembly 30. For example, a hall body high frequency shield 38 such as a copper mesh can be mounted between the hall body RF coil 36 and the gradient coil assembly 30. If necessary, the insertable high-frequency coil 40 can be detachably mounted in the bore of the inspection region defined around the isocenter of the magnet 10. In the embodiment of FIG. 2, the insertable radio frequency coil is a head and neck coil for imaging one or both of the patient's head and neck, but the back coil and knee for imaging the spine. Other limb coils such as coils, shoulder coils, chest coils, wrist coils, and the like can also be provided.

継続して図2を参照すれば、ビデオ・モニタ52などの人間可読ディスプレイと、キーボード54、マウス56、トラックボール、ライトペン、又はこれらに類似したものなどの操作者入力装置と、を含む操作者インターフェイス及び制御ステーションが提供されている。又、rfパルスが撮像解析の一部として使用される際に、シーケンス制御メモリ内に保存された複数の予めプログラムされた磁気共鳴シーケンスの中から操作者が選択できるようにするハードウェア及びソフトウェアを含むコンピュータ制御及び再構築モジュール58も提供されている。シーケンス・コントローラ60は、rfパルスが解析において使用される場合に、選択された勾配シーケンスにおいて適切な時点においてGx、Gy、及びGz勾配磁界を生成するために勾配コイル組立体30と接続された勾配増幅器62と、ホール・ボディ及び挿入可能高周波コイルのうちの選択されたコイルに選択されたシーケンスにとって適切な時点においてB高周波磁界パルスを生成させるデジタル・トランスミッタ64と、を制御する。 With continued reference to FIG. 2, an operation comprising a human readable display such as a video monitor 52 and an operator input device such as a keyboard 54, mouse 56, trackball, light pen, or the like. An operator interface and control station are provided. And hardware and software that allows the operator to select from a plurality of pre-programmed magnetic resonance sequences stored in the sequence control memory when the rf pulse is used as part of an imaging analysis. A computer control and reconstruction module 58 is also provided. The sequence controller 60 is connected to the gradient coil assembly 30 to generate Gx, Gy, and Gz gradient magnetic fields at the appropriate time in the selected gradient sequence when rf pulses are used in the analysis. It controls the amplifier 62 and the digital transmitter 64 that causes the selected one of the hall body and the insertable radio frequency coil to generate a B 1 radio frequency magnetic field pulse at an appropriate time for the selected sequence.

コイル40が受け取ったMR信号は、デジタル・レシーバ66によって復調され、且つ、データ・メモリ68内において保存される。データ・メモリからのデータは、再構築又はアレイ・プロセッサ70により、容積測定画像表現に再構築され、これは、画像メモリ72内に保存される。フェーズド・アレイが、受取りコイル組立体として使用される場合には、画像は、コイル信号から再構築することができる。操作者の制御下にあるビデオ・プロセッサ74は、ビデオ・モニタ上における表示のために、当該技術分野において従来から行われているように、容積測定画像表現の選択された部分をスライス画像、投影画像、斜視画像、又はこれらに類似したものに変換する。   The MR signal received by the coil 40 is demodulated by the digital receiver 66 and stored in the data memory 68. Data from the data memory is reconstructed by the reconstruction or array processor 70 into a volumetric image representation that is stored in the image memory 72. If a phased array is used as the receiving coil assembly, the image can be reconstructed from the coil signal. A video processor 74 under the control of the operator slices, projects and projects selected portions of the volumetric image representation, as is conventionally done in the art, for display on a video monitor. Convert to image, perspective image, or something similar.

例―MKT(商標)コントローラ
図3は、本明細書に開示されている実施形態のいくつかを実装した図2に示されているものなどのシステムを制御するためのMKT(商標)コントローラ601の発明態様を示している。この実施形態においては、MKT(商標)コントローラ601は、様々な技術を通じてコンピュータとのやり取り及び/又はその他の関係するデータを集計、処理、保存、サーチ、サービス、識別、命令、生成、マッチング、及び/又は促進するように機能してもよい。
Example—MKT ™ Controller FIG. 3 illustrates an MKT ™ controller 601 for controlling a system such as that shown in FIG. 2 that implements some of the embodiments disclosed herein. Inventive aspects are shown. In this embodiment, the MKT ™ controller 601 aggregates, processes, stores, searches, services, identifies, commands, generates, matches, and interacts with a computer and / or other related data through various techniques. It may function to promote.

通常、人々、又はユーザーのグループ、及び/又はその他のシステムであってもよい、例えば、633aなどの1つ又は複数のユーザーは、情報技術システム(例えば、コンピュータ)を利用してシステムの動作及び情報処理を促進してもよい。この結果、コンピュータは、プロセッサを利用して情報を処理するが、このようなプロセッサ603は、中央処理装置(CPU)と呼称される場合がある。プロセッサの1つの形態は、マイクロプロセッサと呼ばれている。CPUは、通信回路を使用することにより、命令として機能するバイナリ・エンコードされた信号を伝達して様々な動作を可能にしている。これらの命令は、メモリ629の様々なプロセッサによるアクセス及び動作が可能なエリア(例えば、レジスタ、キャッシュ・メモリ、ランダム・アクセス・メモリなど)内において、その他の命令及びデータを収容すると共に/又は参照する動作命令及び/又はデータ命令であってもよい。このような通信命令は、望ましい動作を促進するためのプログラム及び/又はデータ・コンポーネントとしてバッチ(例えば、命令のバッチ)の形態で保存及び/又は送信されてもよい。プログラムなどのこれらの保存された命令コードは、CPU回路コンポーネント及びその他のマザーボード及び/又はシステム・コンポーネントを利用して望ましい動作を実行してもよい。1つのタイプのプログラムは、コンピュータ上においてCPUによって実行されてもよいコンピュータ・オペレーティング・システムであり、オペレーティング・システムは、ユーザーがコンピュータ情報技術及びリソースにアクセスすると共に動作させることを可能にすると共に促進する。情報技術システム内において利用されてもよいいくつかのリソースは、データをコンピュータの内部又は外部に伝達してもよい入出力メカニズムと、データを保存してもよいメモリ・ストレージと、情報を処理してもよいプロセッサと、を含む。これらの情報技術システムを使用することにより、後からの検索、分析、及び操作のために、データを収集してもよく、これらの処理は、データベース・プログラムを通じて促進してもよい。これらの情報技術システムは、ユーザーが様々なシステム・コンポーネントにアクセスする共にこれを動作させることを許容するインターフェイスを提供する。   Typically, one or more users, such as 633a, which may be people, or groups of users, and / or other systems, use the information technology system (eg, a computer) to operate the system and Information processing may be promoted. As a result, a computer processes information using a processor, but such a processor 603 may be referred to as a central processing unit (CPU). One form of processor is called a microprocessor. The CPU uses a communication circuit to transmit a binary-encoded signal that functions as an instruction, thereby enabling various operations. These instructions contain and / or reference other instructions and data in areas of memory 629 that can be accessed and operated by various processors (eg, registers, cache memory, random access memory, etc.). It may be an operation command and / or a data command. Such communication instructions may be stored and / or transmitted in the form of a batch (eg, a batch of instructions) as a program and / or data component to facilitate the desired operation. These stored instruction codes, such as programs, may utilize CPU circuit components and other motherboard and / or system components to perform desired operations. One type of program is a computer operating system that may be executed by a CPU on a computer, which allows and facilitates users to access and operate computer information technology and resources. To do. Some resources that may be utilized within an information technology system include input / output mechanisms that may transmit data to or from a computer, memory storage that may store data, and processing information. A processor that may be included. By using these information technology systems, data may be collected for later retrieval, analysis, and manipulation, and these processes may be facilitated through database programs. These information technology systems provide an interface that allows a user to access and operate various system components.

一実施形態においては、MKT(商標)コントローラ601は、限定を伴うことなしに、ユーザー入力装置611からの一人又は複数のユーザー、周辺装置612、磁気共鳴システムのコンポーネント、任意選択の暗号プロセッサ装置628、及び/又は通信ネットワーク613などのエンティティに接続されてもよいと共に且つ/又はこれらと通信してもよい。例えば、MKT(商標)コントローラ601は、限定を伴うことなしに、パーソナル・コンピュータ、サーバー、並びに/或いは、限定を伴うことなしに、セルラー電話機、スマートフォン(例えば、iPhone(登録商標)、Blackberry(登録商標)、及びAndroid OSに基づいた電話機など)、タブレット・コンピュータ(例えば、Apple iPad(商標)、HP Slate(商標)、Motorola Xoom(商標)など)、eBookリーダー(例えば、Amazon Kindle(商標)、Barnes and NobleのNook(商標) eReaderなど)、ラップトップ・コンピュータ、ノートブック、ネットブック、ゲーム・コンソール(例えば、XBOX Live(商標)、Nintendo(登録商標) DS、Sony PlayStation(登録商標) Portableなど)、携帯型スキャナ、及び/又はこれらに類似したものを含む様々なモバイル装置を含む、例えば、633aなどのユーザーが動作させている、例えば、633bなどのクライアント装置に接続されてもよいと共に/又はこれらと通信してもよい。   In one embodiment, the MKT ™ controller 601 includes, without limitation, one or more users from the user input device 611, peripheral devices 612, components of the magnetic resonance system, and optional cryptographic processor device 628. And / or may be connected to and / or communicate with entities such as communication network 613. For example, the MKT ™ controller 601 may be a personal computer, a server, and / or a cellular phone, a smartphone (eg, iPhone ™, Blackberry ™, without limitation), without limitation. Trademark) and Android OS phones), tablet computers (eg, Apple iPad ™, HP Slate ™, Motorola Xoom ™, etc.), eBook readers (eg, Amazon Kindle ™, Barnes and Noble Nook (TM) eReader), laptop computers, notebooks, netbooks, game consoles (eg XBOX Live (TM), Nintendo (TM) DS, Sony PlayStation (TM) Portable, etc. ), Including a variety of mobile devices including portable scanners, and / or the like For example, a user, such as are operated 633a, for example, may communicate to the client device connected with may / or with these such as 633b.

ネットワークは、一般に、グラフ・トポロジーにおけるクライアント、サーバー、及び中間ノードの相互接続及び相互動作を有するものと考えられる。本出願の全体を通じて使用されている「サーバー」という用語は、一般に、通信ネットワークに跨ってリモート・ユーザーの要求を処理すると共にこれらに応答するコンピュータ、その他の装置、プログラム、又はこれらの組合せを意味していることに留意されたい。サーバーは、その情報を要求元の「クライアント」に対してサービスしている。本明細書において使用されている「クライアント」という用語は、一般に、要求を処理すると共に要求を実行し、且つ、通信ネットワークに跨ってサーバーから任意の応答を取得すると共に処理する能力を有するコンピュータ、プログラム、その他の装置、ユーザー、及び/又はこれらの組合せを意味している。情報及び要求を促進、処理すると共に/又は、発信元ユーザーから宛先ユーザーへの情報の伝達を促進するコンピュータ、その他の装置、プログラム、又はこれらの組合せは、「ノード」と一般に呼ばれている。ネットワークは、一般に、発信元から宛先までの情報の転送を促進すると考えられている。特に発信元から宛先までの情報の伝達を促進することをタスクとしているノードは、一般に、「ルーター」と呼ばれている。ローカル・エリア・ネットワーク(Local Area Network:LAN)、Picoネットワーク、ワイド・エリア・ネットワーク(Wide Area Network:WAN)、無線ネットワーク(WLAN)などのような多数の形態のネットワークが存在している。例えば、インターネットは、一般に、複数のネットワークの相互接続であるものとされており、これにより、遠隔地のクライアント及びサーバーは、互いにアクセスすると共に相互動作してもよい。   A network is generally considered to have the interconnection and interaction of clients, servers, and intermediate nodes in a graph topology. The term “server” as used throughout this application generally means a computer, other device, program, or combination thereof that processes and responds to remote user requests across a communications network. Please note that. The server serves that information to the requesting “client”. As used herein, the term “client” generally refers to a computer that has the ability to process requests and execute requests, and obtain and process arbitrary responses from servers across a communications network, Means a program, other device, user, and / or a combination thereof. A computer, other device, program, or combination thereof that facilitates and processes information and requests and / or facilitates the transmission of information from a source user to a destination user is commonly referred to as a “node”. Networks are generally considered to facilitate the transfer of information from a source to a destination. In particular, a node whose task is to promote the transmission of information from a source to a destination is generally called a “router”. There are many types of networks, such as a local area network (LAN), a Pico network, a wide area network (WAN), and a wireless network (WLAN). For example, the Internet is generally considered to be an interconnection of multiple networks so that remote clients and servers may access and interact with each other.

MKT(商標)コントローラ601は、限定を伴うことなしに、メモリ629に接続されたコンピュータ・システム化602などのコンポーネントを有してもよいコンピュータ・システムに基づいたものであってもよい。   The MKT ™ controller 601 may be based on a computer system that may have components such as computer systematization 602 connected to memory 629 without limitation.

コンピュータ・システム化
コンピュータ・システム化602は、クロック630、中央処理装置(「CPU」及び/又は「プロセッサ」)(これらの用語は、そうではない旨が記載されていない限り、本開示の全体を通じて相互交換可能に使用される)603、メモリ629(例えば、読出し専用メモリ(Read Only Memory:ROM)606、ランダム・アクセス・メモリ(Random Access Memory:RAM)605など)、及び/又はインターフェイス・バス607を有してもよく、且つ、最も頻繁には、但し、必須ではないが、いずれも、命令(例えば、バイナリ・エンコードされた信号など)が通信、動作、保存などを実現するために移動してもよい伝導性の且つ/又はその他の搬送可能な回路経路を有する(マザー)ボード602上のシステム・バス604を通じて相互接続されていると共に/又は通信している。任意選択により、コンピュータ・システム化は、内部電源686に接続されてもよく、例えば、任意選択により、電源は、内部のものであってもよい。任意選択により、暗号プロセッサ626及び/又はトランシーバ(例えば、IC)674がシステム・バスに接続されてもよい。別の実施形態においては、暗号プロセッサ及び/又はトランシーバは、インターフェイス・バスI/Oを介して、内部及び/又は外部周辺装置612として接続されてもよい。その結果、トランシーバは、アンテナ675に接続されてもよく、これにより、様々な通信及び/又はセンサ・プロトコルの無線送受信が実現され、例えば、アンテナは、Texas InstrumentsのWiLink WL1283トランシーバ・チップ(例えば、802.11n、Bluetooth(登録商標)3.0、FM、GPS(Global Positioning System)を提供するもの(この結果、MKT(商標)コントローラは、その場所を判定することができる))、BroadcomのBCM4329FKUBGトランシーバ・チップ(例えば、802.11n、Bluetooth(登録商標)2.1+EDR、FMなどを提供するもの)、BroadcomのBCM4750IUB8レシーバ・チップ(例えば、GPS)、Infineon TechnolotiesのX−Gold 618−PMB9800(例えば、2G/3GのHSDPA/HSUPA通信を提供するもの)、及び/又はこれらに類似したものに接続されてもよい。システム・クロックは、通常、水晶発振器を有し、且つ、コンピュータ・システム化の回路経路を通じてベース信号を生成する。クロックは、通常、システム・バス及び様々なクロック乗算器に結合され、これらのシステム・バス及び様々なクロック乗算器は、コンピュータ・システム化内において相互接続されたその他のコンポーネント用のベース動作周波数を増大又は減少させることになる。コンピュータ・システム化内のクロック及び様々なコンポーネントは、情報を実施する信号をシステムの全体を通じて駆動する。コンピュータ・システム化の全体を通じた情報を実施する命令のこのような送受信は、一般に、通信と呼ばれている。これらの通信命令は、更に、送受信されてもよく、且つ、通信ネットワーク、入力装置、その他のコンピュータ・システム化、周辺装置、及び/又はこれらに類似したものに対する当該コンピュータ・システム化を超える戻り及び/又は回答の通信を生成してもよい。当然のことながら、上述のコンポーネントの任意のものを互いに直接的に接続してもよく、CPUに接続してもよく、且つ/又は、様々なコンピュータ・システムによって例示されているように、利用される多数の変形において組織化してもよい。
Computer Systemization Computer systemization 602 includes clock 630, central processing unit ("CPU" and / or "processor") (these terms are used throughout this disclosure unless stated otherwise). 603, used interchangeably), memory 629 (eg, Read Only Memory (ROM) 606, Random Access Memory (RAM) 605, etc.), and / or interface bus 607 And most often, but not necessarily, in any case, instructions (eg, binary encoded signals, etc.) are moved to achieve communication, operation, storage, etc. System bus on (mother) board 602 with conductive and / or other transportable circuit paths It is / or communicate with are interconnected through 04. Optionally, the computer systemization may be connected to an internal power source 686, for example, optionally, the power source may be internal. Optionally, cryptographic processor 626 and / or transceiver (eg, IC) 674 may be connected to the system bus. In another embodiment, the cryptographic processor and / or transceiver may be connected as an internal and / or external peripheral device 612 via an interface bus I / O. As a result, the transceiver may be connected to an antenna 675, which enables wireless transmission and reception of various communication and / or sensor protocols, eg, the antenna is a Texas Instruments WiLink WL1283 transceiver chip (eg, Offers 802.11n, Bluetooth 3.0, FM, Global Positioning System (GPS) (so that the MKT ™ controller can determine its location), Broadcom's BCM4329FKUBG Transceiver chips (eg, providing 802.11n, Bluetooth 2.1 + EDR, FM, etc.), Broadcom BCM4750IUB8 receiver chip (eg, GPS), Infineon Technologies X-Gold 618-PMB9800 (eg, 2G / 3G HSDPA / HSUPA communication) and / or similar May be connected to the The system clock typically has a crystal oscillator and generates a base signal through a computerized circuit path. Clocks are typically coupled to the system bus and various clock multipliers that provide base operating frequencies for other components interconnected within the computer systematization. Will increase or decrease. Clocks and various components within the computer systemization drive signals that implement information throughout the system. Such transmission and reception of instructions that implement information throughout computer systematization is commonly referred to as communication. These communication instructions may also be transmitted and received and returned to and beyond the computer system for communication networks, input devices, other computer systematizations, peripheral devices, and / or the like. A response communication may be generated. Of course, any of the components described above may be directly connected to each other, connected to a CPU, and / or utilized as illustrated by various computer systems. It may be organized in a number of variations.

CPUは、ユーザー及び/又はシステムによって生成された要求を実行するためのプログラム・コンポーネントを実行するために十分な少なくとも1つの高速データ・プロセッサを有する。しばしば、プロセッサ自体が、限定を伴うことなしに、統合されたシステム(バス)コントローラ、メモリ管理制御ユニット、浮動小数点ユニット、並びに、場合によっては、グラフィクス処理ユニット、デジタル信号処理ユニット、及び/又はこれらに類似したもののような専門的な処理サブユニットなどの様々な専門的な処理ユニットを内蔵することになる。更には、プロセッサは、内部高速アクセス・アドレス指定可能メモリを含んでもよく、且つ、プロセッサ自体を超えてメモリ629をマッピング及びアドレス指定する能力を有してもよく、内部メモリは、限定を伴うことなしに、高速レジスタ、様々なレベルのキャッシュ・メモリ(例えば、レベル1、2、3など)、RAMなどを含んでもよい。プロセッサは、このメモリに、命令アドレスを介してアクセス可能なメモリ・アドレス空間を使用してアクセスしてもよく、プロセッサは、この命令アドレスを構築及び復号することにより、所定のメモリ状態を有する特定のメモリ・アドレス空間への回路経路にアクセスすることができる。CPUは、AMDのAthron、Duron、及び/又はOpteron、ARMのアプリケーション組込み型の保護されたプロセッサ、IBM及び/又はMotorolaのDragonBall及びPowerPC、IBM及びSonyのCellプロセッサ、IntelのCeleron、Core(2)Duo、Itanium、Pentium(登録商標)、Xeon、及び/又はXScale、及び/又は類似のプロセッサなどのマイクロプロセッサであってもよい。CPUは、従来のデータ処理技法に従って保存された命令(即ち、プログラム・コード)を実行するべく、伝導及び/又は搬送コンジット(例えば、(印刷)電子及び/又は光回路)を通過する命令を通じてメモリとやり取りする。このような命令の伝達は、MKT(商標)コントローラ内における、且つ、様々なインターフェイスを通じたものを超える、通信を促進する。処理要件が相対的に大きな値の速度及び/容量を要求している場合には、分散型プロセッサ(例えば、分散型MKT(商標)実施形態)、メインフレーム、マルチコア、並列、及び/又はスーパー・コンピュータ・アーキテクチャが、同様に利用されてもよい。或いは、この代わりに、配備要件が相対的に高度な携帯性を要求している場合には、相対的に小さなパーソナル・デジタル・アシスタント(Personal Digital Assistant:PDA)が利用されてもよい。   The CPU has at least one high speed data processor sufficient to execute program components for executing requests generated by users and / or systems. Often, the processor itself, without limitation, is an integrated system (bus) controller, memory management control unit, floating point unit, and possibly a graphics processing unit, a digital signal processing unit, and / or these It will incorporate various specialized processing units such as specialized processing subunits like those similar to. Further, the processor may include internal fast access addressable memory and may have the ability to map and address memory 629 beyond the processor itself, internal memory being subject to limitations. Without, high speed registers, various levels of cache memory (eg, levels 1, 2, 3, etc.), RAM, etc. may be included. A processor may access this memory using a memory address space accessible via an instruction address, and the processor constructs and decodes this instruction address to identify a particular memory state. Access to the circuit path to the memory address space. CPUs include AMD Athron, Duron and / or Opteron, ARM embedded application protected processors, IBM and / or Motorola DragonBall and PowerPC, IBM and Sony Cell processors, Intel Celeron, Core (2) It may be a microprocessor such as Duo, Itanium, Pentium®, Xeon, and / or XScale, and / or similar processors. The CPU stores memory through instructions that pass through conductive and / or transport conduits (eg, (printed) electronic and / or optical circuits) to execute stored instructions (ie, program code) according to conventional data processing techniques. Interact with. Transmission of such commands facilitates communication within the MKT ™ controller and beyond over various interfaces. When processing requirements require relatively large values of speed and / or capacity, a distributed processor (eg, a distributed MKT ™ embodiment), mainframe, multi-core, parallel, and / or super A computer architecture may be utilized as well. Alternatively, if the deployment requirements require relatively high portability, a relatively small personal digital assistant (PDA) may be used.

特定の実装形態に応じて、MKT(商標)実装形態の特徴は、CASTのR8051XC2マイクロコントローラ、IntelのMCS51(即ち、8051マイクロコントローラ)、及び/又はこれらに類似したものなどのなどのマイクロコントローラを実装することにより、実現されてもよい。又、MKT(商標)実施形態の特定の特徴を実装するべく、いくつかの特徴の実装形態は、特定用途向け集積回路(Application-Specific Integrated Circuit:ASIC)、デジタル信号処理(「Digital Signal Processing:DSP」)、フィールドプログラム可能ゲートアレイ(「Field Programmable Gate Array:FPGA」)、及び/又はこれらに類似した組込み型技術などの組込み型コンポーネントに依存してもよい。例えば、MKT(商標)コンポーネント・コレクション(分散されたもの又はその他のもの)及び/又は特徴の任意のものは、マイクロプロセッサを介して、且つ/又は、例えば、ASIC、コプロセッサ、DSP、FPGA、及び/又はこれらに類似したものを介するなどのように組込み型コンポーネントを介して、実装されてもよい。或いは、この代わりに、MKT(商標)のいくつかの実装形態は、様々な特徴及び信号処理を実現するように構成及び使用される組込み型コンポーネントによって実装されてもよい。   Depending on the particular implementation, the MKT ™ implementation features include a microcontroller such as a CAST R8051XC2 microcontroller, an Intel MCS51 (ie, 8051 microcontroller), and / or the like. It may be realized by mounting. Also, in order to implement certain features of the MKT ™ embodiment, some feature implementations include application-specific integrated circuits (ASICs), digital signal processing (“Digital Signal Processing: DSP "), field programmable gate arrays (" FPGA "), and / or embedded components such as these embedded technologies. For example, the MKT ™ component collection (distributed or otherwise) and / or any of the features can be via a microprocessor and / or, for example, an ASIC, coprocessor, DSP, FPGA, And / or may be implemented via embedded components, such as via the like. Alternatively, some implementations of MKT ™ may be implemented by embedded components that are configured and used to implement various features and signal processing.

特定の実装形態に応じて、組込み型コンポーネントは、ソフトウェア解決策、ハードウェア解決策、及び/又はハードウェア/ソフトウェア解決策の両方のなんらかの組合せを含んでもよい。例えば、本明細書において記述されているMKT(商標)の特徴は、FPGAの実装を通じて実現されてもよく、FPGAは、「論理ブロック」と呼ばれるプログラム可能な論理コンポーネントと、Xilinxによって製造されている高性能なFPGA Virtexシリーズ及び/又は低コストのSpartanシリーズなどのプログラム可能な相互接続と、を含む半導体装置である。顧客又は設計者は、FPGAの製造の後に、論理ブロック及び相互接続をプログラムすることにより、MKT(商標)の特徴のうちのいずれかを実装することができる。プログラム可能な相互接続の階層構造により、必要に応じて、ワン・チップのプログラム可能ブレッドボードに多少似た方式により、MKT(商標)システム設計者/管理者は、論理ブロックを相互接続することができる。FPGA論理ブロックは、AND及びXOR、或いは、復号器又は簡単な数学関数などの更に複雑な組合せ関数などの基本的論理ゲートの機能を実行するようにプログラムすることができる。又、大部分のFPGAにおいては、論理ブロックは、メモリ要素をも含み、メモリ要素は、単純なフリップフロップであるか又は更に完成したメモリのブロックであってもよい。いくつかの状況においては、MKT(商標)は、一般的なFPGA上において開発されてもよく、次いで、ASIC実装形態に更に似た固定バージョンに変換されてもよい。代替又は組合せ実装形態においては、MKT(商標)コントローラの特徴を、FPGAの代わりに、又はこれに加えて、最終的なASICに変換してもよい。実装形態に応じて、上述の組込み型コンポーネント及びマイクロプロセッサは、いずれも、MKT(商標)用の「CPU」及び/又は「プロセッサ」と見なされてもよい。   Depending on the particular implementation, the embedded component may include some combination of both a software solution, a hardware solution, and / or a hardware / software solution. For example, the MKT ™ features described herein may be realized through an FPGA implementation, which is manufactured by Xilinx with programmable logic components called “logic blocks” A semiconductor device that includes programmable interconnects such as high performance FPGA Virtex series and / or low cost Spartan series. Customers or designers can implement any of the features of MKT ™ after programming the FPGA by programming logic blocks and interconnects. The programmable interconnect hierarchy allows MKT ™ system designers / administrators to interconnect logic blocks, if desired, in a manner somewhat similar to a one-chip programmable breadboard. it can. FPGA logic blocks can be programmed to perform basic logic gate functions such as AND and XOR, or more complex combinatorial functions such as decoders or simple mathematical functions. Also, in most FPGAs, a logic block also includes memory elements, which may be simple flip-flops or further completed blocks of memory. In some situations, MKT ™ may be developed on a generic FPGA and then converted to a fixed version that is more similar to an ASIC implementation. In an alternative or combination implementation, the MKT ™ controller features may be converted to a final ASIC instead of or in addition to the FPGA. Depending on the implementation, any of the embedded components and microprocessors described above may be considered a “CPU” and / or a “processor” for MKT ™.

電源
電源686は、アルカリ、水素化リチウム、リチウム・イオン、リチウム・ポリマー、ニッケル・カドミウム、太陽電池、及び/又はこれらに類似したものからなる電池などの小さな電子回路基板装置に電力を供給するための任意の標準的な形態を有してもよい。その他のタイプのAC又はDC電源も同様に使用されてもよい。太陽電池の場合には、一実施形態において、ケースは、太陽電池が光エネルギーをキャプチャしてもよい開口部を提供している。電池686は、MKT(商標)の相互接続された後続のコンポーネントのうちの少なくとも1つに接続され、これにより、すべての後続のコンポーネントに対して電流を供給する。一例においては、電源686は、システム・バス・コンポーネント604に接続されている。一代替実施形態においては、I/Oインターフェイス608に跨る接続を通じて、外部電源686が提供されている。例えば、USB及び/又はIEEE1394接続は、データと電力の両方を接続に跨って搬送し、且つ、従って、適切な電源である。
Power supply Power supply 686 provides power to small electronic circuit board devices such as batteries made of alkali, lithium hydride, lithium ion, lithium polymer, nickel cadmium, solar cells, and / or the like. May have any standard form. Other types of AC or DC power sources may be used as well. In the case of a solar cell, in one embodiment, the case provides an opening through which the solar cell may capture light energy. A battery 686 is connected to at least one of the MKT ™ interconnected subsequent components, thereby providing current to all subsequent components. In one example, power supply 686 is connected to system bus component 604. In an alternative embodiment, external power supply 686 is provided through a connection across I / O interface 608. For example, a USB and / or IEEE 1394 connection carries both data and power across the connection and is therefore a suitable power source.

インターフェイス・アダプタ
インターフェイス・バス607は、限定を伴うことなしに、入出力インターフェイス(I/O)608、ストレージ・インターフェイス609、ネットワーク・インターフェイス610、及び/又はこれらに類似したものなどの、必須ではないが、従来どおりにアダプタカードの形態を有する、いくつかのインターフェイス・アダプタを受け入れてもよく、これらに接続されてもよく、且つ/又はこれらに対して通信してもよい。任意選択により、暗号プロセッサ・インターフェイス627も、同様に、インターフェイス・バスに対して接続されてもよい。インターフェイス・バスは、相互の間における、且つ、コンピュータ・システム化のその他のコンポーネントとの間における、インターフェイス・アダプタの通信を提供する。インターフェイス・アダプタは、互換性を有するインターフェイス・バスのために適合されている。インターフェイス・アダプタは、従来同様に、スロット・アーキテクチャを介してインターフェイス・バスに接続されている。限定を伴うことなしに、AGP(Accelerated Graphics Port)、カードバス、(E)ISA((Extended) Industry Standard Architecture)、MCA(Micro Channel Architecture)、NuBus、PCI(X)(Peripheral Component Interconnect(eXtended))、PCI Express、PCMCIA(Personal Computer Memory Card International Association)、及び/又はこれらに類似したものなどの従来のスロット・アーキテクチャが利用されてもよい。
Interface Adapter Interface bus 607 is not required, such as without limitation, input / output interface (I / O) 608, storage interface 609, network interface 610, and / or the like. However, it may accept, connect to and / or communicate with several interface adapters, conventionally in the form of an adapter card. Optionally, the cryptographic processor interface 627 may be connected to the interface bus as well. The interface bus provides communication for interface adapters between each other and with other components of the computer system. The interface adapter is adapted for a compatible interface bus. The interface adapter is connected to the interface bus through a slot architecture as is conventional. Without limitation, AGP (Accelerated Graphics Port), card bus, (E) ISA ((Extended) Industry Standard Architecture), MCA (Micro Channel Architecture), NuBus, PCI (X) (Peripheral Component Interconnect (eXtended) ), PCI Express, PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association), and / or the like, may be used.

ストレージ・インターフェイス609は、限定を伴うことなしに、ストレージ装置614、着脱自在のディスク装置、及び/又はこれらに類似したものなどのいくつかのストレージ装置を受け入れてもよく、これらに対して通信してもよく、且つ/又はこれらに対して接続されてもよい。ストレージ・インターフェイスは、限定を伴うことなしに、(ウルトラ)(シリアル)ATA(PI)((Ultra)(Serial)Advanced Technology Attachment (Packet Interface))、(E)IDE((Enhanced) Integrated Drive Electronics)、IEEE1394(Institute of Electrical and Electronics Engineers 1394)、ファイバ・チャネル、SCSI(Small Computer Systems Interface)、USB(Universal Serial Bus)、及びこれらに類似したものなどの接続プロトコルを利用してもよい。   The storage interface 609 may accept and communicate with several storage devices such as, without limitation, storage device 614, a removable disk device, and / or the like. And / or connected to them. Storage interfaces include, without limitation, (Ultra) (Serial) ATA (PI) ((Ultra) (Serial) Advanced Technology Attachment (Packet Interface)), (E) IDE ((Enhanced) Integrated Drive Electronics) Connection protocols such as IEEE 1394 (Institute of Electrical and Electronics Engineers 1394), Fiber Channel, SCSI (Small Computer Systems Interface), USB (Universal Serial Bus), and the like may be used.

ネットワーク・インターフェイス610は、通信ネットワーク613を受け入れてもよく、これに対して通信してもよく、且つ/又はこれに対して接続されてもよい。通信ネットワーク613を通じて、ユーザー633aは、リモート・クライアント633b(例えば、ウェブ・ブラウザを有するコンピュータ)を通じてMKT(商標)コントローラにアクセス可能である。ネットワーク・インターフェイスは、限定を伴うことなしに、直接接続、Ethernet(登録商標)(シック、シン、ツイストペア10/100/1000ベースT、及び/又はこれらに類似したもの)、トークン・リング、IEEE802.11a−xなどの無線接続、及び/又はこれらに類似したものなどの接続プロトコルを利用してもよい。処理要件が更に大きな値の速度及び/又は容量の分散型ネットワーク・コントローラ(例えば、分散型MKT(商標))を要求している場合には、MKT(商標)コントローラが必要としている通信帯域幅をプールするか、負荷バランスするか、且つ/又は、さもなければ、増大させるべく、アーキテクチャが同様に利用されてもよい。通信ネットワークは、直接相互接続、インターネット、ローカル・エリア・ネットワーク(LAN)、メトロポリタン・エリア・ネットワーク(MAN)、OMNI(Operating Missions as Nodes on the Internet)、保護されたカスタム接続、ワイド・エリア・ネットワーク(WAN)、無線ネットワーク(例えば、限定を伴うことなしに、WAP(Wireless Application Protocol)、Iモード、及び/又はこれらに類似したものを利用したもの)、並びに/又は、これらに類似したもののうちの任意のもの及び/又は組合せであってもよい。ネットワーク・インターフェイスは、入出力インターフェイスの専門的な形態として見なされてもよい。更には、複数のネットワーク・インターフェイス610を使用することにより、様々な通信ネットワーク・タイプ613を利用してもよい。例えば、複数のネットワーク・インターフェイスを利用することにより、ブロードキャスト、マルチキャスト、及び/又はユニキャスト・ネットワーク上における通信を許容してもよい。   The network interface 610 may accept, communicate with, and / or be connected to a communication network 613. Through the communication network 613, a user 633a can access the MKT ™ controller through a remote client 633b (eg, a computer with a web browser). The network interface may be, without limitation, direct connection, Ethernet® (thick, thin, twisted pair 10/100/1000 base T, and / or the like), token ring, IEEE 802. Connection protocols such as wireless connections such as 11a-x and / or the like may be utilized. If the processing requirements require a higher value of speed and / or capacity of a distributed network controller (eg, distributed MKT ™), the communication bandwidth required by the MKT ™ controller Architectures may be used as well to pool, load balance, and / or otherwise increase. Communication networks include direct interconnection, Internet, local area network (LAN), metropolitan area network (MAN), OMNI (Operating Missions as Nodes on the Internet), protected custom connections, wide area network (WAN), wireless networks (for example, without limitation, using WAP (Wireless Application Protocol), I-mode, and / or the like), and / or the like Any and / or combinations of these may be used. A network interface may be viewed as a specialized form of input / output interface. Further, various communication network types 613 may be utilized by using multiple network interfaces 610. For example, multiple network interfaces may be utilized to allow communication over broadcast, multicast, and / or unicast networks.

入出力インターフェイス(I/O)608は、ユーザー入力装置611、周辺装置612、暗号プロセッサ装置628、及び/又はこれらに類似したものを受け付けてもよく、これらに対して通信してもよく、且つ/又はこれらに対して接続されてもよい。I/Oは、限定を伴うことなしに、オーディオ、アナログ、デジタル、モノーラル、RCA、ステレオ、及びこれらに類似したもの、データ、ADB(Apple Desktop Bus)、IEEE1394a−b、シリアル、USB(Universal Serial Bus)、赤外線、ジョイスティック、キーボード、midi、光、PC AT、PS/2、パラレル、無線、ビデオ・インターフェイス、ADC(Apple Desktop Connector)、BNC,同軸、コンポーネント、コンポジット、デジタル、DVI(Digital Visual Interface)、HDMI(登録商標)(High-Definition Multimedia Interface)、RCA、RFアンテナ、S−Video、VGA、及びこれらに類似したもの、無線トランシーバ、802.11a/b/g/n/x、Bluetooth(登録商標)、セルラー(例えば、CDMA(Code Division Multiple Access))、HSPA(+)(High Speed Packet Access)、HSDPA(High-Speed Downlink Packet Access)、GSM(登録商標)(Global System for Mobile communications)、LTE(Long Term Evolution)、Wimaxなど)、並びに/或いは、これらに類似したものなどの接続プロトコルを利用してもよい。1つの代表的な出力装置は、ビデオ・ディスプレイを含んでもよく、ビデオ・ディスプレイは、通常、ビデオ・インターフェイスから信号を受け付けるインターフェイス(例えば、DVI回路及びケーブル)を有する陰極線管(Cathode Ray Tube:CRT)又は液晶ディスプレイ(Liquid Crystal Display:LCD)に基づいたモニタを有する。コンピュータ・システム化によって生成されたビデオ・インターフェイス・コンポジット情報は、ビデオ・メモリフレーム内の合成された情報に基づいてビデオ信号を生成する。別の出力装置は、テレビであり、テレビは、ビデオ・インターフェイスから信号を受け付ける。通常、ビデオ・インターフェイスは、ビデオ・ディスプレイ・インターフェイス(例えば、RCAコンポジット・ビデオ・ケーブルを受け付けるRCAコンポジット・ビデオ・コネクタ、DVIディスプレイ・ケーブルを受け付けるDVIコネクタなど)を受け付けるビデオ接続インターフェイスを通じて、合成されたビデオ情報を供給する。   An input / output interface (I / O) 608 may accept and communicate with user input device 611, peripheral device 612, cryptographic processor device 628, and / or the like, and And / or connected to these. I / O includes, without limitation, audio, analog, digital, monaural, RCA, stereo, and the like, data, ADB (Apple Desktop Bus), IEEE 1394a-b, serial, USB (Universal Serial) Bus), infrared, joystick, keyboard, midi, optical, PC AT, PS / 2, parallel, wireless, video interface, ADC (Apple Desktop Connector), BNC, coaxial, component, composite, digital, DVI (Digital Visual Interface) ), HDMI (registered trademark) (High-Definition Multimedia Interface), RCA, RF antenna, S-Video, VGA, and the like, wireless transceiver, 802.11a / b / g / n / x, Bluetooth ( Registered trademark), cellular (for example, Code Division Multiple Access (CDMA)) HSPA (+) (High Speed Packet Access), HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access), GSM (registered trademark) (Global System for Mobile communications), LTE (Long Term Evolution), Wimax, etc.), and / or these Connection protocols such as those similar to the above may be used. One typical output device may include a video display, which typically has a cathode ray tube (CRT) having an interface (eg, a DVI circuit and cable) that receives signals from the video interface. Or a monitor based on a liquid crystal display (LCD). The video interface composite information generated by computer systematization generates a video signal based on the synthesized information in the video memory frame. Another output device is a television, which accepts signals from a video interface. Typically, a video interface is synthesized through a video connection interface that accepts a video display interface (eg, an RCA composite video connector that accepts an RCA composite video cable, a DVI connector that accepts a DVI display cable, etc.). Supply video information.

ユーザー入力装置611は、しばしば、所定のタイプの周辺装置612(以下を参照されたい)であり、且つ、カード・リーダー、ドングル、指紋リーダー、手袋、グラフィックス・タブレット、ジョイスティック、キーボード、マイクロフォン、1つ又は複数のマウス、遠隔制御装置、網膜リーダー、タッチ・スクリーン(例えば、容量性、抵抗性など)、トラックボール、トラックパッド、センサ(例えば、加速度計、周辺光、GPS、ジャイロスコープ、近接性など)、スタイラス、及び/又はこれらに類似したものを含んでもよい。   The user input device 611 is often a predetermined type of peripheral device 612 (see below) and includes a card reader, dongle, fingerprint reader, gloves, graphics tablet, joystick, keyboard, microphone, One or more mice, remote control device, retinal reader, touch screen (eg capacitive, resistive, etc.), trackball, trackpad, sensors (eg accelerometer, ambient light, GPS, gyroscope, proximity Etc.), stylus, and / or the like.

RFコイルとの通信状態にある信号生成器、RFコイルとの通信状態にあるレシーバ、勾配コイル・システム、主磁石システム、及びこれらに類似したものを含むMRシステムのその他のコンポーネントなどの周辺装置612は、ネットワーク・インターフェイス、ストレージ・インターフェイスなどの類似のもののI/O及び/又はその他の機能に対して、直接的にインターフェイス・バス、システム・バス、CPU、及び/又はこれらに類似したものに対して、接続されてもよく、且つ/又は通信してもよい。周辺装置は、MKT(商標)コントローラの外部であってもよく、内部であってもよく、且つ/又は一部分であってもよい。又、周辺装置は、アンテナ、オーディオ装置(例えば、ラインイン、ラインアウト、マイクロフォン入力、スピーカなど)、カメラ(例えば、スチール、ビデオ、ウェブキャムなど)、(例えば、複写防止、デジタルシグネチャによる保護されたトランザクションの保証、及び/又はこれらに類似したもののための)ドングル、(例えば、暗号装置628などの付加的能力のための)外部プロセッサ、フォースフィードバック装置(例えば、振動モーター)、ネットワーク・インターフェイス、プリンタ、スキャナ、ストレージ装置、トランシーバ(例えば、セルラー、GPSなど)、ビデオ装置(例えば、機能的撮像用のゴーグル、例えば、モニタなど)、ビデオ・ソース、バイザー、及び/又はこれらに類似したものを含んでもよい。周辺装置は、しばしば、各種タイプの入力装置(例えば、カメラ)を含む。   Peripheral devices 612 such as a signal generator in communication with the RF coil, a receiver in communication with the RF coil, a gradient coil system, a main magnet system, and the like, and other components of the MR system Directly to the interface bus, system bus, CPU, and / or the like for the I / O and / or other functions of similar ones such as network interfaces, storage interfaces, etc. May be connected and / or communicate. The peripheral device may be external, internal, and / or part of the MKT ™ controller. Peripherals are also protected by antennas, audio devices (eg, line-in, line-out, microphone input, speakers, etc.), cameras (eg, steel, video, web cams, etc.), (eg, copy protection, digital signatures). Dongles (for secure transaction guarantees and / or the like), external processors (eg, for additional capabilities such as cryptographic device 628), force feedback devices (eg, vibration motors), network interfaces, Printers, scanners, storage devices, transceivers (eg, cellular, GPS, etc.), video devices (eg, functional imaging goggles, eg, monitors), video sources, visors, and / or the like May be included. Peripheral devices often include various types of input devices (eg, cameras).

限定を伴うことなしに、マイクロコントローラ、プロセッサ626、インターフェイス627、及び/又は装置628などの暗号ユニットは、MKT(商標)コントローラと装着されてもよく、且つ/又はこれと通信してもよい。Motorola Inc.が製造しているMC68HC16マイクロコントローラが、暗号ユニット用に、且つ/又はその内部において、使用されてもよい。MC68HC16マイクロコントローラは、16MHzの構成において16ビット乗算及び蓄積命令を利用しており、且つ、512ビットのRSAプライベート・キー演算の実行に1秒未満を必要としている。暗号ユニットは、やり取りしているエージェントからの通信の認証のみならず、匿名トランザクションの許容をもサポートしている。又、暗号ユニットは、CPUの一部分として構成されてもよい。又、等価なマイクロコントローラ及び/又はプロセッサが使用されてもよい。その他の市販の専門的な暗号プロセッサは、BroadcomのCryptoNetX及びその他のセキュリティプロセッサ、nCipherのnShield、SafeNetのLuna PCI(例えば、7100)シリーズ、Semaphore Communicationsの40MHz Roadrunner 184、SunのCryptographic Accelerator(例えば、Accelerator 6000 PCIe Board、Acclerator 500 Caughtercard)、500+MB/Sの暗号命令を実行する能力を有するVia Nano Processor(例えば、L2100、L2200、U2400)ライン、VLSI Technologyの33MHz 6868、及びこれらに類似したものを含む。   Without limitation, cryptographic units such as a microcontroller, processor 626, interface 627, and / or device 628 may be attached to and / or communicate with the MKT ™ controller. Motorola Inc. MC68HC16 microcontroller manufactured by may be used for and / or within the cryptographic unit. The MC68HC16 microcontroller uses 16-bit multiply and store instructions in a 16 MHz configuration and requires less than 1 second to perform a 512-bit RSA private key operation. The cryptographic unit supports not only the authentication of communication from the exchanged agent but also the acceptance of anonymous transactions. The cryptographic unit may be configured as a part of the CPU. An equivalent microcontroller and / or processor may also be used. Other commercially available cryptographic processors include Broadcom's CryptoNetX and other security processors, nCipher's nShield, SafeNet's Luna PCI (eg, 7100) series, Semaphore Communications' 40 MHz Roadrunner 184, Sun's Cryptographic Accelerator (eg, Accelerator) 6000 PCIe Board, Accurerator 500 Caughtercard), Via Nano Processor (eg, L2100, L2200, U2400) lines capable of executing 500 + MB / S cryptographic instructions, VLSI Technology's 33 MHz 6868, and the like Including.

メモリ
一般に、プロセッサが情報の保存及び/又は取得に対して影響を及ぼすことができるようにする任意の機械化及び/又は実施形態が、メモリ629(又は、68、72など)として見なされる。但し、メモリは、代替可能な技術及びリソースであり、従って、任意の数のメモリの実施形態が、互いの代わりに、又は協働して、利用されてもよい。MKT(商標)コントローラ及び/又はコンピュータ・システム化は、様々な形態のメモリ629を利用してもよいことを理解されたい。例えば、コンピュータ・システム化は、オンチップCPUメモリ(例えば、レジスタ)、RAM、ROM、及び任意のその他のストレージ装置の機能が、紙パンチ・テープ又は紙パンチ・カード・メカニズムによって提供されるように、構成されてもよいが、当然のことながら、このような実施形態は、極端に低い動作速度を結果的にもたらすことになろう。通常の構成においては、メモリ629は、ROM606、RAM605、及びストレージ装置614を含むことになる。ストレージ装置614は、任意の従来型のコンピュータ・システム・ストレージであってもよい。ストレージ装置は、ドラム、(固定型の且つ/又は着脱自在の)磁気ディスク・ドライブ、磁気−光ドライブ、及び光ドライブ(即ち、Blueray、CD ROM/RAM/R(Recordable)/RW(ReWritable)、DVD R/RW、HD DVD R/RWなど)、装置のアレイ(例えば、RAID(Redundant Array of Independent Disks)、半導体メモリ装置(USBメモリ、半導体装置(SSD)など)、その他のプロセッサ可読ストレージ媒体、及び/又はこれらに類似したもののその他の装置を含んでもよい。従って、コンピュータ・システム化は、一般に、メモリを必要としており、且つ、これを活用している。
Memory In general, any mechanization and / or embodiment that allows a processor to influence the storage and / or retrieval of information is considered as memory 629 (or 68, 72, etc.). However, memory is an alternative technology and resource, and thus any number of memory embodiments may be utilized instead of or in cooperation with each other. It should be understood that the MKT ™ controller and / or computer systematization may utilize various forms of memory 629. For example, computer systematization allows on-chip CPU memory (eg, registers), RAM, ROM, and any other storage device functions to be provided by a paper punch tape or paper punch card mechanism. Of course, such an embodiment would result in an extremely low operating speed. In a normal configuration, the memory 629 includes a ROM 606, a RAM 605, and a storage device 614. Storage device 614 may be any conventional computer system storage. Storage devices include drums, magnetic disk drives (fixed and / or removable), magneto-optical drives, and optical drives (ie, Blueray, CD ROM / RAM / R (Recordable) / RW (ReWritable), DVD R / RW, HD DVD R / RW, etc.), arrays of devices (eg, RAID (Redundant Array of Independent Disks), semiconductor memory devices (USB memory, semiconductor devices (SSD), etc.), other processor-readable storage media, And / or other devices similar to these, and therefore computer systemization generally requires and takes advantage of memory.

コンポーネント・コレクション
メモリ629は、限定を伴うことなしに、オペレーティング・システム・コンポーネント615(オペレーティング・システム)、情報サーバー・コンポーネント616(情報サーバー)、ユーザー・インターフェイス・コンポーネント617(ユーザー・インターフェイス)、ウェブ・ブラウザ・コンポーネント618(ウェブ・ブラウザ)、データベース619、メール・サーバー・コンポーネント621、メール・クライアント・コンポーネント622、暗号サーバー・コンポーネント620(暗号サーバー)、及び/又はこれに類似したもの(即ち、集合的にコンポーネント・コレクション)などのプログラムのコレクション及び/又はデータベース・コンポーネント及び/又はデータを含んでもよい。これらのコンポーネントは、ストレージ装置から、及び/又はインターフェイス・バスを通じてアクセス可能であるストレージ装置から、保存及びアクセスされてもよい。コンポーネント・コレクションに含まれるものなどの従来型ではないプログラム・コンポーネントは、通常、ローカル・ストレージ装置614内において保存されるが、周辺装置、RAM、通信ネットワークを通じたリモート・ストレージ機能、ROM、様々な形態のメモリ、及び/又はこれらに類似したものなどのメモリ内において、読み込まれてよく、且つ/又は保存されてもよい。
Component Collection Memory 629 includes, without limitation, operating system component 615 (operating system), information server component 616 (information server), user interface component 617 (user interface), web Browser component 618 (web browser), database 619, mail server component 621, mail client component 622, cryptographic server component 620 (cryptographic server), and / or the like (ie, collective A component collection) and / or database components and / or data . These components may be stored and accessed from the storage device and / or from a storage device accessible through the interface bus. Non-traditional program components, such as those contained in a component collection, are typically stored in the local storage device 614, but are not limited to peripheral devices, RAM, remote storage functions over a communications network, ROM, various May be read and / or stored in a memory, such as a form of memory and / or the like.

オペレーティング・システム
オペレーティング・システム・コンポーネント615は、MKT(商標)コントローラの動作を促進する実行可能なプログラム・コンポーネントである。通常、オペレーティング・システムは、I/O、ネットワーク・インターフェイス、周辺装置、ストレージ装置、及びこれらに類似したもののアクセスを促進する。オペレーティング・システムは、Apple Macintosh OS X(サーバー)、AT&T Plan 9、Be OS、Unix(登録商標)及びUnix(登録商標)様システム・ディストリビューション(AT&TのUNIX(登録商標)、FreeBSD、NetBSD、OpenBSDなどのBSD(Berkley Software Distribution)の変形、及びこれに類似したもの、Red Hat、UbuntuなどのLinux(登録商標)ディストリビューション、及び/又はこれらに類似したもの)、並びに/又はこれらに類似したオペレーティング・システムなどの高度な耐障害性を有し、スケーラブルであり、且つ、保護されたシステムであってもよい。但し、Apple Macintosh OS、IBM OS/2、Microsoft DOS、Microsoft Windows(登録商標)2000/2003/3.1/95、98/CE/Millenium/NT/Vista/XP(Server)、Palm OS、及び/又はこれらに類似したものなどの更に限定されると共に/又は相対的に保護のレベルが低いオペレーティング・システムが利用されてもよい。オペレーティング・システムは、それ自体を含むコンポーネントのコレクション内のその他のコンポーネント及び/又はこれに類似したものに対して且つ/又はこれと通信してもよい。最も頻繁に、オペレーティング・システムは、その他のプログラム・コンポーネント、ユーザー・インターフェイス、及び/又はこれらに類似したものと通信する。例えば、オペレーティング・システムは、プログラム・コンポーネント、システム、ユーザー、及び/又はデータ通信、要求、及び/又は応答を収容してもよく、通信してもよく、生成してもよく、取得してもよく、且つ/又は提供してもよい。オペレーティング・システムは、CPUによって一旦実行されたら、通信ネットワーク、データ、I/O、周辺装置、プログラム・コンポーネント、メモリ、ユーザー入力装置、及び/又はこれらに類似したものとのやり取りを可能にしてもよい。オペレーティング・システムは、MKT(商標)コントローラが通信ネットワーク613を通じてその他のエンティティと通信することを許容する通信プロトコルを提供してもよい。MKT(商標)コントローラは、限定を伴うことなしに、マルチキャスト、TCP/IP、UDP、ユニキャスト、及び/又はこれらに類似したものなどのやり取りのためのサブキャリア搬送メカニズムとして、様々な通信プロトコルを使用してもよい。
Operating System The operating system component 615 is an executable program component that facilitates the operation of the MKT ™ controller. Typically, the operating system facilitates access to I / O, network interfaces, peripheral devices, storage devices, and the like. Operating systems are Apple Macintosh OS X (server), AT & T Plan 9, Be OS, Unix (registered trademark) and Unix (registered trademark) like system distribution (AT & T UNIX (registered trademark), FreeBSD, NetBSD, OpenBSD) Variants of BSD (Berkley Software Distribution) such as, and similar, Linux (registered trademark) distribution such as Red Hat, Ubuntu, and / or similar), and / or similar operating systems A highly fault-tolerant, scalable, and protected system such as a system may be used. However, Apple Macintosh OS, IBM OS / 2, Microsoft DOS, Microsoft Windows (registered trademark) 2000/2003 / 3.1 / 95, 98 / CE / Millenium / NT / Vista / XP (Server), Palm OS, and / or Or, operating systems that are more limited and / or similar, such as those similar to these, may be utilized. The operating system may communicate with and / or with other components in the collection of components, including itself, and / or the like. Most often, the operating system communicates with other program components, user interfaces, and / or the like. For example, an operating system may contain, communicate, generate, obtain, or receive program components, systems, users, and / or data communications, requests, and / or responses. And / or may be provided. The operating system, once executed by the CPU, enables communication with communication networks, data, I / O, peripheral devices, program components, memory, user input devices, and / or the like. Good. The operating system may provide a communication protocol that allows the MKT ™ controller to communicate with other entities over the communication network 613. The MKT ™ controller uses various communication protocols as subcarrier transport mechanisms for exchanges such as, without limitation, multicast, TCP / IP, UDP, unicast, and / or the like. May be used.

情報サーバー
情報サーバー・コンポーネント616は、CPUによって実行される保存されたプログラム・コンポーネントである。情報サーバーは、限定を伴うことなしに、Apache Software FoundationのApache、MicrosoftのInternet Information Serber、及び/又はこれらに類似したものなどの従来型のインターネット情報サーバーであってもよい。情報サーバーは、ASP(Active Server Page)、ActiveX、(ANSI)(Objective−)C(++)、C#、及び/又は.NET、CGI(Common Gateway Interface)スクリプト、D(Dynamic)HTML(HyperText Markup Language)、FLASH、Java(登録商標)、JavaScript(登録商標)、PERL(Practical Extraction Report Language)、PHP(Hypertext Pre-Processor)、パイプ、Python、WAP(Wireless Application Protocol)、WebObject、及び/又はこれらに類似したものなどの機能を通じてプログラム・コンポーネントの実行を許容してもよい。情報サーバーは、限定を伴うことなしに、FTP(File Transfer Protocol)、HTTP(Hypertext Transfer Protocol)、HTTPS(secure HyperText Transfer Protocol)、SSL(Secure Socket Layer)、メッセージング・プロトコル(例えば、AIM(American Online(AOL) Instant Messenger))、APEX(APplication EXchange)、ICQ、IRC(Internet Relay Chat)、MSN(MicorSoft Network) Messenger Service、PRIM(Presence and Instant Messaging Protocol)、IETF(Internet Engineering Task Force)のSIP(Session Initiation Protocol)、SIMPLE(SIP for Instant Messageing and Presence Leveraging Extensions)、XMPP(open XML-based Extensible Messaging and Presence Protocol)(即ち、Jabber又はOMA(Open Mobile Alliance)のIMPS(Instant Messaging and Presence Service))、Yahoo! Instant Messenger Service、及びこれらに類似したものなどの保護された通信プロトコルをサポートしてもよい。情報サーバーは、ウェブ・ページの形態において結果をウェブ・ブラウザに提供し、且つ、その他のプログラム・コンポーネントとのやり取りを通じたウェブ・ページの操作による生成を許容する。HTTP要求のDNS(Domain Name System)解決部分が特定の情報サーバーに対して提示された後に、情報サーバーは、HTTP要求の残りの部分に基づいて、MKT(商標)コントローラ上の規定された場所における情報に対する要求を解決する。例えば、http://123.124.125.126/myInformation.htmlなどの要求の場合には、要求のIP部分「123.124.125.126」は、DNSサーバーにより、そのIPアドレスにおける情報サーバーに対して解決されてもよく、次いで、その情報サーバーが、要求の「/mylnformation.html」部分について、http要求を更に解析してもよく、且つ、それを情報「/mylnformation.html」を収容しているメモリ内の場所に対して解決してもよいであろう。更には、例えば、ポート21に跨るFTP通信などのように、様々なポート及び/又はこれに類似したものに跨って、その他の情報をサービスするプロトコルが利用されてもよい。情報サーバーは、それ自体を含むコンポーネント・コレクション内のその他のコンポーネント及び/又はこれに類似したものの機能に対して通信してもよく、且つ/又はこれと通信してもよい。最も頻繁に、情報サーバーは、MKT(商標)データベース619、オペレーティング・システム、その他のプログラム・コンポーネント、ユーザー・インターフェイス、ウェブ・ブラウザ、及び/又はこれらに類似したものと通信している。
Information Server The information server component 616 is a saved program component that is executed by the CPU. The information server may be a conventional Internet information server such as, without limitation, Apache Software Foundation Apache, Microsoft Internet Information Server, and / or the like. The information server can be ASP (Active Server Page), ActiveX, (ANSI) (Objective-) C (++), C #, and / or. NET, CGI (Common Gateway Interface) script, D (Dynamic) HTML (HyperText Markup Language), FLASH, Java (registered trademark), JavaScript (registered trademark), PERL (Practical Extraction Report Language), PHP (Hypertext Pre-Processor) , Execution of program components through functions such as pipes, Python, WAP (Wireless Application Protocol), WebObjects, and / or the like. The information server includes, without limitation, FTP (File Transfer Protocol), HTTP (Hypertext Transfer Protocol), HTTPS (secure HyperText Transfer Protocol), SSL (Secure Socket Layer), messaging protocol (for example, AIM (American Online (AOL Instant Messenger)), APEX (APplication EXchange), ICQ, IRC (Internet Relay Chat), MSN (MicorSoft Network) Messenger Service, PRIM (Presence and Instant Messaging Protocol), IETF (Internet Engineering Task Force) SIP ( Session Initiation Protocol), SIMPLE (SIP for Instant Messaging and Presence Leveraging Extensions), XMPP (open XML-based Extensible Messaging and Presence Protocol) (that is, IMPS (Instant Messaging and Presence Service) of Jabber or OMA (Open Mobile Alliance)) , Yahoo! Instant Messenger Service, and these Protected communication protocols such as those similar to may be supported. The information server provides the result to the web browser in the form of a web page and allows generation by manipulating the web page through interaction with other program components. After the DNS (Domain Name System) resolution portion of the HTTP request is presented to a particular information server, the information server can determine at a specified location on the MKT ™ controller based on the remaining portion of the HTTP request. Resolve requests for information. For example, in the case of a request such as http://123.124.125.126/myInformation.html, the IP part “123.124.125.126” of the request is sent to the information server at the IP address by the DNS server. Then the information server may further parse the http request for the “/mylnformation.html” portion of the request and contain the information “/mylnformation.html” It may be a solution for the location in the memory that is running. Furthermore, for example, a protocol that services other information across various ports and / or similar ones may be used, such as FTP communication across the ports 21. The information server may communicate to and / or communicate with the functionality of other components in the component collection including itself and / or the like. Most often, the information server is in communication with the MKT ™ database 619, operating system, other program components, user interface, web browser, and / or the like.

MKT(商標)データベースに対するアクセスは、以下に列挙される(例えば、CGIなどの)スクリプト言語を通じたもの及び以下に列挙される(例えば、CORBA、WebObjetなどの)アプリケーション間通信チャネルを通じたものなどのように、いくつかのデータベース・ブリッジ・メカニズムを通じて実現されてもよい。ウェブ・ブラウザを通じた任意のデータ要求は、ブリッジ・メカニズムを通じて、MKT(商標)が必要としている適切な文法に解析される。一実施形態においては、情報サーバーは、ウェブ・ブラウザがアクセス可能であるウェブ・フォームを提供することになろう。ウェブ・フォーム内の提供されているフィールド内に実施された入力は、特定のフィールド内に入力されたものとしてタグ付けされ、且つ、相応して解析される。次いで、入力された用語は、フィールド・タグと共に伝達され、これらは、適切な表及び/又はフィールドを対象とした問合せを生成するべく、パーサーに対して命令するように機能する。一実施形態においては、パーサーは、タグ付けされたテキスト入力に基づいて、適切な結合/選択コマンドによってサーチ・ストリングをインスタンス生成することにより、標準SQLにおいて問合せを生成してもよく、この場合に、結果的に得られるコマンドは、ブリッジ・メカニズム上において、問合せとして、MKT(商標)に提供される。問合せから問合せ結果が生成された際に、結果は、ブリッジ・メカニズム上において伝達され、且つ、ブリッジ・メカニズムによる新しい結果ウェブ・ページのフォーマッティング及び生成のために、解析されてもよい。このような新しい結果ウェブ・ページは、次いで、情報サーバーに提供され、情報サーバーは、この新しい結果ウェブ・ページを要求元のウェブ・ブラウザに対して供給してもよい。   Access to the MKT ™ database is through the scripting languages listed below (eg, CGI) and through the inter-application communication channels (eg, CORBA, WebObjet, etc.) listed below. As such, it may be implemented through several database bridge mechanisms. Any data request through the web browser is parsed through the bridge mechanism into the appropriate grammar required by MKT ™. In one embodiment, the information server will provide a web form that is accessible to a web browser. Inputs made in a provided field in the web form are tagged as entered in a particular field and parsed accordingly. The entered terms are then communicated with field tags, which serve to instruct the parser to generate a query for the appropriate table and / or field. In one embodiment, the parser may generate a query in standard SQL by instantiating a search string with appropriate join / select commands based on tagged text input, in which case The resulting command is then provided to MKT ™ as a query on the bridge mechanism. When a query result is generated from a query, the result may be communicated on the bridge mechanism and analyzed for formatting and generation of a new result web page by the bridge mechanism. Such a new results web page may then be provided to the information server, which may provide the new results web page to the requesting web browser.

又、情報サーバーは、プログラム・コンポーネント、システム、ユーザー、及び/又はデータ通信、要求、及び/又は応答を収容してもよく、通信してもよく、生成してもよく、取得してもよく、且つ/又は提供してもよい。   An information server may also contain, communicate, generate, or obtain program components, systems, users, and / or data communications, requests, and / or responses. And / or may be provided.

ユーザー・インターフェイス
いくつかの観点において、コンピュータ・インターフェイスは、自動車の運転インターフェイスに類似している。ハンドル、ギアシフト、及び速度計などの自動車の運転インターフェイス要素は、自動車のリソース及び状態のアクセス、動作、及び表示を促進する。チェック・ボックス、カーソル、メニュー、スクローラ、及びウィンドウ(集合的に且つ一般的にウィジェットと呼ばれる)などのコンピュータのやり取りインターフェイス要素も、同様に、データ及びコンピュータ・ハードウェア及びオペレーティング・システム・リソース及び状態のアクセス、能力、動作、及び表示を促進している。動作インターフェイスは、ユーザー・インターフェイスと一般に呼ばれている。Apple Macintosh Operating SystemのAqua、IBMのOS/2、MicrosoftのWindows(登録商標)2000/2003/3.1/95/98/CE/Millenium/NT/XP/Vista/7(即ち、Aero)、Unix(登録商標)のX−Windows(登録商標)(例えば、KDE(K Desktop Environment)、mythTV、及びGNOME(GNU Network Object Model Environment)などの更なるUnix(登録商標)グラフィック・インターフェイス・ライブラリ及びレイヤを含んでもよい)、ウェブ・インターフェイス・ライブラリ(例えば、ActiveX、AJAX、(D)HTML、FLASH、JavaScript(登録商標)など、限定を伴うことなしに、Dojo、jQuery(UI)、Mootool、Prototype、script.aculo.us、SWFObject、Yahoo! User Interfaceなどのインターフェイス・ライブラリであり、これらのいずれが使用されてもよい)などのグラフィカル・ユーザー・インターフェイス(GUI)は、情報にアクセスし、且つ、これをユーザーに対してグラフィカルに表示するベースライン及び手段を提供する。
User Interface In some respects, the computer interface is similar to a car driving interface. Vehicle driving interface elements such as steering wheels, gear shifts, and speedometers facilitate access, operation, and display of vehicle resources and status. Computer interaction interface elements such as check boxes, cursors, menus, scrollers, and windows (collectively and commonly referred to as widgets), as well as data and computer hardware and operating system resources and states Promotes access, ability, behavior, and display. The operating interface is commonly referred to as the user interface. Apple Macintosh Operating System Aqua, IBM OS / 2, Microsoft Windows (registered trademark) 2000/2003 / 3.1 / 95/98 / CE / Millenium / NT / XP / Vista / 7 (ie Aero), Unix (Registered trademark) X-Windows (registered trademark) (for example, KDE (K Desktop Environment), mythTV, GNOME (GNU Network Object Model Environment) and other Unix (registered trademark) graphic interface libraries and layers Web interface libraries (eg, ActiveX, AJAX, (D) HTML, FLASH, JavaScript (registered trademark), etc.) without limitation, Dojo, jQuery (UI), Mootool, Prototype, script interface user libraries such as .aculo.us, SWFObject, Yahoo! User Interface, any of which may be used) Interface (GUI) accesses the information, and to provide a baseline and means for displaying graphically this to the user.

ユーザー・インターフェイス617は、CPUによって実行される保存されたプログラム・コンポーネントである。ユーザー・インターフェイスは、上述のものなどのようなオペレーティング・システム及び/又は動作環境によって提供される、これを有する、且つ/又はその上部に位置する、従来型のグラフィック・ユーザー・インターフェイスであってもよい。ユーザー・インターフェイスは、テキストの及び/又はグラフィカルな機能を通じたプログラム・コンポーネント及び/又はシステム機能の表示、実行、やり取り、操作、及び/又は動作を許容してもよい。ユーザー・インターフェイスは、ユーザーがそれを通じて影響を及ぼし、やり取りし、且つ/又はコンピュータ・システムを動作させてもよい機能を提供する。ユーザー・インターフェイスは、それ自体を含むコンポーネント・コレクション内のその他のコンポーネント及び/又はこれに類似したものの機能に対して通信してもよく、且つ/又はこれらと通信してもよい。最も頻繁に、ユーザー・インターフェイスは、オペレーティング・システム、その他のプログラム・コンポーネント、及び/又はこれらに類似したものと通信する。ユーザー・インターフェイスは、プログラム・コンポーネント、システム、ユーザー、及び/又はデータ通信、要求、及び/又は応答を収容してもよく、通信してもよく、生成してもよく、取得してもよく、且つ/又は提供してもよい。   User interface 617 is a stored program component that is executed by the CPU. The user interface may be a conventional graphic user interface provided by and / or located on top of an operating system and / or operating environment such as those described above Good. The user interface may allow display, execution, interaction, manipulation, and / or operation of program components and / or system functions through textual and / or graphical functions. The user interface provides functionality through which a user may influence, interact, and / or operate a computer system. The user interface may communicate to and / or communicate with the functionality of other components in the component collection, including itself, and / or the like. Most often, the user interface communicates with the operating system, other program components, and / or the like. The user interface may contain, communicate, generate, obtain, or acquire program components, systems, users, and / or data communications, requests, and / or responses, And / or may be provided.

ウェブ・ブラウザ
ウェブ・ブラウザ・コンポーネント618は、CPUによって実行される保存されたプログラム・コンポーネントである。ウェブ・ブラウザは、Microsoft Internet Explorer又はNetscape Navigatorなどの従来のハイパーテキスト閲覧アプリケーションであってもよい。保護されたウェブ・ブラウジングは、HTTPS、SSL、及び/又はこれらに類似したものによる128ビット(又は、更に高度な)暗号化によって提供されてもよい。ウェブ・ブラウザは、ActiveX、AJAX、(D)HTML、FLASH、Java(登録商標)、JavaScript(登録商標)、ウェブ・ブラウザ・プラグインAPI(例えば、FireFox、Safariプラグイン、及び/又は類似のAPI)、及び/又はこれらに類似したものなどの機能を通じてプログラム・コンポーネントの実行を許容する。ウェブ・ブラウザ及び類似の情報アクセス・ツールは、PDA、セルラー電話機、及び/又はその他のモバイル装置に統合されてもよい。ウェブ・ブラウザは、それ自体を含むコンポーネント・コレクション内のその他のコンポーネント及び/又は類似のものの機能に対して通信してもよく、且つ/又はこれらと通信してもよい。最も頻繁に、ウェブ・ブラウザは、情報サーバー、オペレーティング・システム、統合されたプログラム・コンポーネント(例えば、プラグイン)、及び/又はこれらに類似したものと通信し、例えば、ウェブ・ブラウザは、プログラム・コンポーネント、システム、ユーザー、及び/又はデータ通信、要求、及び/又は応答を収容してもよく、通信してもよく、生成してもよく、取得してもよく、且つ/又は提供してもよい。当然のことながら、ウェブ・ブラウザ及び情報サーバーの代わりに、両方の類似の機能を実行するように、組合せ型のアプリケーションが開発されてもよい。組合せ型のアプリケーションは、同様に、情報、ユーザー・エージェント、及び/又はこれらに類似したもののMKT(商標)対応型ノードからの取得及びユーザーに対する提供に対して影響を及ぼすことになろう。組合せ型のアプリケーションは、標準ウェブ・ブラウザを利用したシステム上においては、無効であろう。
Web Browser The web browser component 618 is a saved program component that is executed by the CPU. The web browser may be a conventional hypertext browsing application such as Microsoft Internet Explorer or Netscape Navigator. Protected web browsing may be provided by 128-bit (or higher-level) encryption with HTTPS, SSL, and / or the like. The web browser can be ActiveX, AJAX, (D) HTML, FLASH, Java (registered trademark), JavaScript (registered trademark), web browser plug-in API (eg, FireFox, Safari plug-in, and / or similar API) ), And / or the execution of program components through functions such as the like. Web browsers and similar information access tools may be integrated into PDAs, cellular phones, and / or other mobile devices. The web browser may communicate to and / or communicate with the functionality of other components and / or the like in the component collection, including itself. Most often, web browsers communicate with information servers, operating systems, integrated program components (eg, plug-ins), and / or the like, for example, web browsers Component, system, user, and / or data communications, requests, and / or responses may be accommodated, communicated, generated, acquired, and / or provided. Good. Of course, instead of a web browser and an information server, a combined application may be developed to perform both similar functions. Combined applications will similarly affect the acquisition of information, user agents, and / or the like from MKT ™ -enabled nodes and provision to users. The combined application will be invalid on a system using a standard web browser.

メール・サーバー
メール・サーバー・コンポーネント621は、CPU603によって実行される保存されたプログラム・コンポーネントである。メール・サーバーは、限定を伴うことなしに、sendmail、Microsoft Exchange、及び/又はこれらに類似したものなどの従来型のインターネット・メール・サーバーであってもよい。メール・サーバーは、ASP、ActiveX、(ANSI)(Objective−)C(++)、C#、及び/又は.NET、CGIスクリプト、Java(登録商標)、JavaScript(登録商標)、PERL、PHP、パイプ、Python、WebObject、及び/又はこれらに類似したものなどの機能を通じたプログラム・コンポーネントの実行を許容してもよい。メール・サーバーは、限定を伴うことなしに、IMAP(Internet Message Access Protocol)、MAPI(Messaging Application Programming Interface)/Microsoft Exchange、POP3(Post Office Protocol)、SMPT(Simple Mail Transfer Protocol)、及び/又はこれらに類似したものなどの通信プロトコルをサポートしてもよい。メール・サーバーは、MKT(商標)を通じて且つ/又はこれに対して送信、中継、及び/又はさもなければ移動された到来及び送出メール・メッセージをルーティング、転送、及び処理することができる。
Mail Server The mail server component 621 is a saved program component that is executed by the CPU 603. The mail server may be a conventional internet mail server such as, without limitation, sendmail, Microsoft Exchange, and / or the like. Mail server can be ASP, ActiveX, (ANSI) (Objective-) C (++), C # and / or .NET, CGI script, Java (registered trademark), JavaScript (registered trademark), PERL, PHP, pipe , Execution of program components through functions such as Python, WebObject, and / or the like may be allowed. The mail server may be, without limitation, IMAP (Internet Message Access Protocol), MAPI (Messaging Application Programming Interface) / Microsoft Exchange, POP3 (Post Office Protocol), SMPT (Simple Mail Transfer Protocol), and / or Communication protocols such as those similar to the above may be supported. The mail server can route, forward, and process incoming and outgoing mail messages that have been sent, relayed, and / or otherwise moved through and / or to the MKT ™.

MKT(商標)メールに対するアクセスは、個々のウェブ・サーバー・コンポーネント及び/又はオペレーティング・システムによって提供されるいくつかのAPIを通じて実現されてもよい。   Access to MKT ™ mail may be achieved through several APIs provided by individual web server components and / or operating systems.

又、メール・サーバーは、プログラム・コンポーネント、システム、ユーザー、及び/又はデータ通信、要求、情報、及び/又は応答を収容してもよく、通信してもよく、生成してもよく、取得してもよく、且つ/又は提供してもよい。   A mail server may also contain, communicate, generate, obtain and acquire program components, systems, users, and / or data communications, requests, information, and / or responses. And / or may be provided.

メール・クライアント
メール・クライアント・コンポーネント622は、CPU603によって実行される保存されたプログラム・コンポーネントである。メール・クライアントは、Apple Mail、Microsoft Extourage、Microsoft Outlook、Microsoft Outlook Express、Mozilla、Thunderbird、及び/又はこれらに類似したものなどの従来のメール閲覧アプリケーションであってもよい。メール・クライアントは、IMAP、Microsoft Exchange、POP3、SMTP、及び/又はこれらに類似したものなどのいくつかの転送プロトコルをサポートしてもよい。メール・クライアントは、それ自体を含むコンポーネント・コレクション内のその他のコンポーネント及び/又は類似のものの機能に対して通信してもよく、且つ/又はこれらと通信してもよい。最も頻繁に、メール・クライアントは、メール・サーバー、オペレーティング・システム、その他のメール・クライアント、及び/又はこれらに類似したものと通信し、例えば、メール・クライアントは、プログラム・コンポーネント、システム、ユーザー、及び/又はデータ通信、要求、情報、及び/又は応答を収容してもよく、通信してもよく、生成してもよく、取得してもよく、且つ/又は提供してもよい。一般に、メール・クライアントは、電子メール・メッセージを生成及び送信するための機能を提供する。
Mail Client The mail client component 622 is a saved program component that is executed by the CPU 603. The mail client may be a conventional mail viewing application such as Apple Mail, Microsoft Extourage, Microsoft Outlook, Microsoft Outlook Express, Mozilla, Thunderbird, and / or the like. The mail client may support several transport protocols such as IMAP, Microsoft Exchange, POP3, SMTP, and / or the like. The mail client may communicate to and / or communicate with the functionality of other components and / or the like in the component collection that includes itself. Most often, a mail client communicates with a mail server, operating system, other mail client, and / or the like, for example, a mail client is a program component, system, user, And / or data communications, requests, information, and / or responses may be accommodated, communicated, generated, acquired, and / or provided. In general, a mail client provides functionality for generating and sending electronic mail messages.

暗号サーバー
暗号サーバー・コンポーネント620は、CPU603、暗号プロセッサ626、暗号プロセッサ・インターフェイス627、暗号プロセッサ装置628、及び/又はこれらに類似したものによって実行される保存されたプログラム・コンポーネントである。暗号プロセッサ・インターフェイスは、暗号コンポーネントによる暗号化及び/又は復号化要求の処理を許容することになるが、暗号コンポーネントは、その代わりに、従来のCPU上において稼働してもよい。暗号コンポーネントは、提供されたデータの暗号化及び/又は復号化を許容する。暗号コンポーネントは、対称型及び非対称型の暗号化及び/又は復号化(例えば、PGP(Pretty Good Protection))の両方を許容する。暗号コンポーネントは、限定を伴うことなしに、デジタル証明書(例えば、X.509認証フレームワーク)、デジタル署名、デュアル署名、エンベローピング、パスワード・アクセス保護、パブリック・キー管理、及び/又はこれらに類似したものなどの暗号技法を利用してもよい。暗号コンポーネントは、限定を伴うことなしに、チェックサム、DES(Data Encryption Standard)、ECC(Elliptical Curve Encryption)、IDEA(International Data Encryption Algorithm)、MD5(Message Digest 5:これは、一方向ハッシュ関数である)、パスワード、RC5(Rivest Cipher)、Rijndael、RSA(Ron Rivest、Adi Ahamir、及びLeonard Adlemanによって1977年に開発されたアルゴリズムを使用したインターネット暗号化及び認証システムである)、SHA(Secure Hash Algorithm)、SSL(Secure Socket Layer)、HTTPS(Secure Hypertext Transfer Protocol)、及び/又はこれらに類似したものなどの多数の(暗号化及び/又は復号化)セキュリティ・プロトコルを促進することになる。このような暗号化セキュリティ・プロトコルを利用することにより、MKT(商標)は、すべての到来及び/又は送出通信を暗号化してもよく、且つ、相対的に広範な通信ネットワークを有する仮想プライベート・ネットワーク(Virtual Private Network:VPN)内のノードとして機能してもよい。暗号コンポーネントは、「セキュリティ認証」のプロセスを促進し、これにより、リソースに対するアクセスは、セキュリティ・プロトコルによって禁止され、この場合に、暗号化コンポーネントは、保護されたリソースに対する認可されたアクセスを実現する。更には、暗号コンポーネントは、例えば、MD5ハッシュを利用してデジタル・オーディオ・ファイル用の一意の署名を取得することにより、コンテンツの一意の識別子を提供してもよい。暗号コンポーネントは、それ自体を含むコンポーネント・コレクション内のその他のコンポーネント及び/又は類似のものの機能に対して通信してもよく、且つ/又はこれらと通信してもよい。暗号コンポーネントは、MKT(商標)コンポーネントが、必要に応じて、保護されたトランザクションを実行できるようにするために、通信ネットワークに跨る情報の保護された送信を許容する暗号化方式をサポートしている。暗号コンポーネントは、MKT(商標)上におけるリソースの保護されたアクセスを促進し、且つ、リモートシステム上における保護されたリソースのアクセスを促進しており、即ち、暗号コンポーネントは、保護されたリソースのクライアント及び/又はサーバーとして機能してもよい。最も頻繁に、暗号コンポーネントは、情報サーバー、オペレーティング・システム、その他のプログラム・コンポーネント、及び/又はこれらに類似したものと通信する。暗号コンポーネントは、プログラム・コンポーネント、システム、ユーザー、及び/又はデータ通信、要求、及び/又は応答を収容してもよく、通信してもよく、生成してもよく、取得してもよく、且つ/又は提供してもよい。
Cryptographic Server The cryptographic server component 620 is a stored program component that is executed by the CPU 603, cryptographic processor 626, cryptographic processor interface 627, cryptographic processor device 628, and / or the like. Although the cryptographic processor interface will allow the cryptographic component to process encryption and / or decryption requests, the cryptographic component may instead run on a conventional CPU. The cryptographic component allows encryption and / or decryption of provided data. The cryptographic component allows both symmetric and asymmetric encryption and / or decryption (eg, PGP (Pretty Good Protection)). Cryptographic components include, without limitation, digital certificates (eg, X.509 authentication framework), digital signatures, dual signatures, enveloping, password access protection, public key management, and / or the like Cryptographic techniques such as those may be used. The cryptographic components are, without limitation, checksum, DES (Data Encryption Standard), ECC (Elliptical Curve Encryption), IDEA (International Data Encryption Algorithm), MD5 (Message Digest 5: This is a one-way hash function. Password), RC5 (Rivest Cipher), Rijndael, RSA (Internet encryption and authentication system using an algorithm developed in 1977 by Ron Rivest, Adi Ahamir, and Leonard Adleman), SHA (Secure Hash Algorithm ), SSL (Secure Socket Layer), HTTPS (Secure Hypertext Transfer Protocol), and / or the like, will facilitate a number of (encryption and / or decryption) security protocols. By utilizing such an encrypted security protocol, MKT ™ may encrypt all incoming and / or outgoing communications, and a virtual private network with a relatively broad communications network It may function as a node in (Virtual Private Network: VPN). The cryptographic component facilitates the process of “security authentication”, whereby access to the resource is forbidden by the security protocol, in which case the cryptographic component provides authorized access to the protected resource . Further, the cryptographic component may provide a unique identifier for the content, for example, by using a MD5 hash to obtain a unique signature for the digital audio file. A cryptographic component may communicate to and / or communicate with the functionality of other components and / or the like in a component collection that includes itself. The cryptographic component supports an encryption scheme that allows a protected transmission of information across the communication network to allow the MKT ™ component to perform protected transactions as needed. . The cryptographic component facilitates protected access of the resource on the MKT ™ and facilitates access of the protected resource on the remote system, ie, the cryptographic component is a client of the protected resource And / or may function as a server. Most often, cryptographic components communicate with information servers, operating systems, other program components, and / or the like. The cryptographic component may contain, communicate, generate, obtain, and acquire program components, systems, users, and / or data communications, requests, and / or responses, and And / or may be provided.

MKT(商標)データベース
MKT(商標)データベース・コンポーネント619は、データベース及びその保存されたデータとして実施されてもよい。データベースは、CPUによって実行される保存されたプログラム・コンポーネントであり、保存されたプログラム・コンポーネント部分は、保存されたデータを処理するように、CPUを構成する。データベースは、Oracle又はSybaseなどの従来型の耐障害性を有し、リレーショナルであり、スケーラブルであり、保護されたデータベースであってもよい。リレーショナル・データベースは、フラット・ファイルの拡張版である。リレーショナル・データベースは、一連の関係する表から構成される。表は、キー・フィールドを介して相互接続されている。キー・フィールドの使用は、キー・フィールドに照らしてインデックス付けすることによる表の組合せを許容しており、即ち、キー・フィールドは、様々な表からの情報を組み合わせるためのディメンジョナル・ピボット・ポイントとして機能している。関係は、一般に、プライマリ・キーをマッチングさせることにより、テーブルの間において維持されているリンクを識別する。プライマリ・キーは、リレーショナル・データベース内において表の行を一意に識別するフィールドを表している。更に正確には、プライマリ・キーは、一対多の関係の「1つ」の側面における表の行を一意に識別している。
MKT ™ Database The MKT ™ database component 619 may be implemented as a database and its stored data. The database is a saved program component that is executed by the CPU, and the saved program component portion configures the CPU to process the saved data. The database may be a traditional fault-tolerant, such as Oracle or Sybase, relational, scalable, protected database. Relational databases are an extension of flat files. A relational database consists of a series of related tables. Tables are interconnected via key fields. The use of a key field allows table combinations by indexing against the key field, i.e., the key field is a dimensional pivot for combining information from various tables. It functions as a point. Relationships generally identify links maintained between tables by matching primary keys. A primary key represents a field that uniquely identifies a row of a table in a relational database. More precisely, the primary key uniquely identifies the row of the table in the “one” aspect of the one-to-many relationship.

或いは、この代わりに、MKT(商標)データベースは、アレイ、ハッシュ、(リンクされた)リスト、構造体、構造化テキスト・ファイル(例えば、XML)、テーブル、及び/又はこれらに類似したものなどの様々な標準データ構造を使用することにより、実装されてもよい。このようなデータ構造は、メモリ内において、且つ/又は、(構造化)ファイル内において、保存されてもよい。別の代替肢においては、Frontier、ObjectStore、Poet、Zope、及び/又はこれらに類似したものなどのオブジェクト指向データベースが使用されてもよい。オブジェクト指向データベースは、共通属性によってグループ化されると共に/又は1つにリンクされたいくつかのオブジェクト・コレクションを含むことが可能であり、これらは、いくつかの共通属性により、その他のオブジェクト・コレクションと関係付けられてもよい。オブジェクト指向データベースは、オブジェクトが単なるデータ片でなく、所与のオブジェクト内においてカプセル化されたその他のタイプの機能を有してもよいという点を除いて、リレーショナル・データベースと同様に稼働する。MKT(商標)データベースがデータ構造として実装された場合には、MKT(商標)データベース619の使用は、MKT(商標)コンポーネント635などの別のコンポーネントに統合されてもよい。又、データベースは、データ構造、オブジェクト、及び関係構造の混合物として実装されてもよい。データベースは、標準的なデータ処理技法を通じて、無数の変形において、統合及び/又は分散化されてもよい。例えば、表などのデータベースの各部分は、エクスポート及び/又はインポートされてもよく、且つ、従って、分散化及び/又は統合されてもよい。   Alternatively, the MKT ™ database can be an array, hash, (linked) list, structure, structured text file (eg, XML), table, and / or the like. It may be implemented by using various standard data structures. Such a data structure may be stored in memory and / or in a (structured) file. In another alternative, an object-oriented database such as Frontier, ObjectStore, Poet, Zope, and / or the like may be used. An object-oriented database can include several object collections that are grouped and / or linked together by common attributes, which can be linked to other object collections by some common attributes. May be related. Object-oriented databases operate in the same way as relational databases, except that an object is not just a piece of data, but may have other types of functionality encapsulated within a given object. If the MKT ™ database is implemented as a data structure, the use of the MKT ™ database 619 may be integrated into another component, such as the MKT ™ component 635. A database may also be implemented as a mixture of data structures, objects, and relational structures. The database may be consolidated and / or distributed in numerous variations through standard data processing techniques. For example, portions of the database, such as tables, may be exported and / or imported, and thus distributed and / or integrated.

一実施形態においては、データベース・コンポーネント619は、いくつかのテーブル619a〜jを含む。ユーザー(例えば、操作者及び医師)の表619aは、本明細書において記述されている任意のタイプの入力可能なデータ又は選択内容を参照するべく、限定を伴うことなしに、user_id、ssn、dob、first_name、last_name、age、state、address_firstline、address_secondline、zipcode、devices_list、contact_info、contact_type、alt_contact_info、alt_contact_type、及び/又はこれらに類似したものなどのフィールドを含んでもよい。ユーザーの表は、複数のエンティティ・アカウントをサポート及び/又は追跡してもよい。クライアントの表619bは、限定を伴うことなしに、user_id、client_id、client_ip、client_type、client_model、operating_system、os_version、app_installed_flag、及び/又はこれらに類似したものなどのフィールドを含んでもよい。アプリケーションの表619cは、限定を伴うことなしに、app_ID、app_name、app_type、OS_compatibilities_list、version、timestamp、developer_ID、及び/又はこれらに類似したものなどのフィールドを含んでもよい。磁気共鳴システム619dを管理するエンティティと関連する患者用の患者の表は、限定を伴うことなしに、patient_id、patient_name、patient_address、ip_address、mac_address、auth_key、port_num、security_settings_list、及び/又はこれらに類似したものなどのフィールドを含んでもよい。MR解析の表619eは、限定を伴うことなしに、study_id、study_name、security_settings_list、study_parameters、resequences、gradient_sequences、coil_selection、imaging_mode、及び/又はこれらに類似したものなどのフィールドを含んでもよい。複数の異なるrfパルス・シーケンスを含むRFシーケンスの表619fは、限定を伴うことなし、sequence_type、sequence_id、tip_angle、coil_selection、power_level、及び/又はこれらに類似したものなどのフィールドを含んでもよい。勾配シーケンスの表619gは、限定を伴うことなしに、sequence_id、Gx、Gy、Gz、Gxy、Gxz、Gyz、Gxyz、field_strength、time_duration、及び/又はこれらに類似したものなどの異なる勾配磁界シーケンスに関係するフィールドを含んでもよい。未加工のMRデータの表619hは、限定を伴うことなしに、study_id、time_stamp、file_size、patient_id、resequence、body_part_imaged、slice_id、及び/又はこれらに類似したものなどのフィールドを含んでもよい。画像の表619iは、限定を伴うことなし、image_id、study_id、file_size、patient_id、time_stamp、settings、及び/又はこれらに類似したものなどのフィールドを含んでもよい。支払元帳の表613jは、限定を伴うことなしに、request_id、timestamp、payment_amount、batch_id、transaction_id、clear_flag、deposit_account、transaction_summary、patient_name、patient_account、及び/又はこれらに類似したものなどのフィールドを含んでもよい。   In one embodiment, database component 619 includes a number of tables 619a-j. The user (eg, operator and physician) table 619a may be used to refer to any type of enterable data or selections described herein without limitation, user_id, ssn, dob. , First_name, last_name, age, state, address_firstline, address_secondline, zipcode, devices_list, contact_info, contact_type, alt_contact_info, alt_contact_type, and / or the like. The user table may support and / or track multiple entity accounts. The client table 619b may include fields such as user_id, client_id, client_ip, client_type, client_model, operating_system, os_version, app_installed_flag, and / or the like without limitation. The application table 619c may include fields such as app_ID, app_name, app_type, OS_compatibilities_list, version, timestamp, developer_ID, and / or the like without limitation. The patient table for the patient associated with the entity managing the magnetic resonance system 619d is without limitation patient_id, patient_name, patient_address, ip_address, mac_address, auth_key, port_num, security_settings_list, and / or the like Field may be included. The MR analysis table 619e may include fields such as, without limitation, study_id, study_name, security_settings_list, study_parameters, resequences, gradient_sequences, coil_selection, imaging_mode, and / or the like. An RF sequence table 619f that includes a plurality of different rf pulse sequences may include fields such as, without limitation, sequence_type, sequence_id, tip_angle, coil_selection, power_level, and / or the like. Gradient sequence table 619g relates to different gradient magnetic field sequences such as, without limitation, sequence_id, Gx, Gy, Gz, Gxy, Gxz, Gyz, Gxyz, field_strength, time_duration, and the like. It may contain a field to do. The raw MR data table 619h may include fields such as, without limitation, study_id, time_stamp, file_size, patient_id, resequence, body_part_imaged, slice_id, and / or the like. The image table 619i may include fields such as, without limitation, image_id, study_id, file_size, patient_id, time_stamp, settings, and / or the like. The payment ledger table 613j may include fields such as request_id, timestamp, payment_amount, batch_id, transaction_id, clear_flag, deposit_account, transaction_summary, patient_name, patient_account, and / or the like without limitation.

一実施形態においては、ユーザー・プログラムは、様々なユーザー・インターフェイス・プリミティブを含んでもよく、これらのプリミティブは、MKT(商標)プラットフォームを更新するように機能してもよい。又、様々なアカウントは、MKT(商標)システムがサービスする必要がある環境及びクライアントのタイプに応じて、カスタム・データベース・テーブルを必要とする場合がある。任意の一意のフィールドを全体を通じたキー・フィールドとして指定してもよいことに留意されたい。一代替実施形態においては、これらの表は、その独自のデータベース及びその個々のデータベース・コントローラ(即ち、上述のそれぞれの表ごとの個々のデータベース・コントローラ)として分散化されている。標準的なデータ処理技法を利用することにより、データベースをいくつかのコンピュータ・システム化及び/又はストレージ装置にわたって更に分散化させてもよい。同様に、様々なデータベース・コンポーネント619a〜jを統合及び/又は分散化させることにより、分散化されたデータベース・コントローラの構成を変化させてもよい。MKT(商標)システムは、様々な設定、入力、及びパラメータをデータベース・コントローラを介して追跡するように構成されてもよい。   In one embodiment, the user program may include various user interface primitives that may function to update the MKT ™ platform. Various accounts may also require custom database tables, depending on the environment and type of client that the MKT ™ system needs to service. Note that any unique field may be designated as the key field throughout. In an alternative embodiment, these tables are distributed as their own database and their individual database controllers (ie, individual database controllers for each of the above-mentioned tables). By utilizing standard data processing techniques, the database may be further distributed across several computer systematization and / or storage devices. Similarly, the configuration of the distributed database controller may be varied by integrating and / or distributing the various database components 619a-j. The MKT ™ system may be configured to track various settings, inputs, and parameters via a database controller.

MKT(商標)データベースは、それ自体を含むコンポーネント・コレクション内のその他のコンポーネント及び/又は類似のものの機能に対して通信してもよく、且つ/又はこれらと通信してもよい。最も頻繁に、MKT(商標)データベースは、MKT(商標)コンポーネント、その他のプログラム・コンポーネント、及び/又はこれらと類似したものと通信する。データベースは、その他のノード及びデータに関する情報を収容してもよく、保持してもよく、且つ、提供してもよい。   The MKT ™ database may communicate to and / or communicate with the functionality of other components and / or the like in the component collection that includes itself. Most often, the MKT ™ database communicates with MKT ™ components, other program components, and / or the like. The database may contain, hold, and provide information about other nodes and data.

MKT(商標)コンポーネント
MKT(商標)コンポーネント635は、CPUによって実行される保存されたプログラム・コンポーネントである。一実施形態においては、MKT(商標)コンポーネントは、本開示の図面において示されているMKT(商標)システムの態様の任意の且つ/又はすべての組合せを含んでいる。従って、MKT(商標)コンポーネントは、様々な通信ネットワークに跨る情報、サービス、トランザクション、及び/又はこれらに類似したもののアクセス、取得、及び提供に対して影響を及ぼす。
MKT ™ Component The MKT ™ component 635 is a saved program component that is executed by the CPU. In one embodiment, the MKT ™ component includes any and / or all combinations of aspects of the MKT ™ system shown in the drawings of this disclosure. Thus, the MKT ™ component affects the access, acquisition, and provision of information, services, transactions, and / or the like across various communication networks.

MKT(商標)コンポーネントは、磁気共鳴システムによって収集された未加工データを、例えば、(i)画像、(ii)動的フロー・データ、(iii)血流データ、(iii)化学種の分光学的同定、(iv)生理学的データ、又は(v)代謝データのうちの少なくとも1つに変換してもよい。一実施形態においては、MKT(商標)コンポーネント635は、入力(例えば、RD又はSRパルスによって生成されたMXY信号のデジタル化された表現)を取得し、且つ、システムの様々なコンポーネントを介して、入力を出力(例えば、(i)画像、(ii)動的フロー・データ、(iii)血流データ、(iii)化学種の分光学的同定、(iv)生理学的データ、又は(v)代謝データ)に変換している。 The MKT ™ component can process raw data collected by a magnetic resonance system, eg, (i) images, (ii) dynamic flow data, (iii) blood flow data, (iii) spectroscopic speciation. May be converted into at least one of physical identification, (iv) physiological data, or (v) metabolic data. In one embodiment, the MKT ™ component 635 takes an input (eg, a digitized representation of an MXY signal generated by an RD or SR pulse) and through various components of the system. Input to output (eg, (i) images, (ii) dynamic flow data, (iii) blood flow data, (iii) spectroscopic identification of chemical species, (iv) physiological data, or (v) (Metabolic data).

ノード間の情報のアクセスを可能にするMKT(商標)コンポーネントは、限定を伴うことなしに、Apacheコンポーネント、Assembly、ActiveX、バイナリ実行可能ファイル、(ANSI)(Objective−)C(++)、C#、及び/又は.NET、データベース・アダプタ、CGIスクリプト、Java(登録商標)、JavaScript(登録商標)、マッピング・ツール、手続型及びオブジェクト指向の開発ツール、PERL、PHP、Python、シェル・スクリプト、SQLコマンド、ウェブ・アプリケーション・サーバー拡張機能、ウェブ開発環境及びライブラリ(例えば、MicrosoftのActiveX、ActiveX AIR、FLEX & FLASH、AJAX、(D)HTML、Dojo、Java(登録商標)、JavaScript(登録商標)、jQuery(UI)、MooTools、Prototype、script.aculo.us、SOAP(Simple Object Access Protocol)、SWFObject、Yahoo! User Interface、及び/又はこれらに類似したもの)、WebObject、並びに/或いはこれらに類似したものなどの標準的な開発ツール及び言語を利用することにより、開発されてもよい。一実施形態においては、MKT(商標)サーバーは、暗号サーバーを利用して通信を暗号化及び復号化している。MKT(商標)コンポーネントは、それ自体を含むコンポーネント・コレクション内のその他のコンポーネント及び/又は類似のものの機能に対して通信してもよく、且つ/又はこれらと通信してもよい。最も頻繁に、MKT(商標)コンポーネントは、MKT(商標)データベース、オペレーティング・システム、その他のプログラム・コンポーネント、及び/又はこれらに類似したものと通信する。MKT(商標)は、プログラム・コンポーネント、システム、ユーザー、及び/又はデータ通信、要求、及び/又は応答を収容してもよく、通信してもよく、生成してもよく、取得してもよく、且つ/又は提供してもよい。   MKT ™ components that enable access of information between nodes include, without limitation, Apache components, assemblies, ActiveX, binary executables, (ANSI) (Objective-) C (++), C # And / or. NET, database adapter, CGI script, Java (registered trademark), JavaScript (registered trademark), mapping tool, procedural and object-oriented development tools, PERL, PHP, Python, shell script, SQL command, web application Server extensions, web development environments and libraries (eg, Microsoft ActiveX, ActiveX AIR, FLEX & FLASH, AJAX, (D) HTML, Dojo, Java (registered trademark), JavaScript (registered trademark), jQuery (UI), Standards such as MooTools, Prototype, script.aculo.us, SOAP (Simple Object Access Protocol), SWFObject, Yahoo! User Interface, and / or similar), WebObject, and / or the like It may be developed by using development tools and languages. In one embodiment, the MKT ™ server uses a cryptographic server to encrypt and decrypt communications. An MKT ™ component may communicate to and / or communicate with the functionality of other components and / or the like in the component collection that includes itself. Most often, the MKT ™ component communicates with the MKT ™ database, operating system, other program components, and / or the like. MKT ™ may contain, communicate, generate, or obtain program components, systems, users, and / or data communications, requests, and / or responses. And / or may be provided.

分散型MKT(商標)の実施形態
MKTノード・コントローラ・コンポーネントのうちの任意のコンポーネントの構造及び/又は動作は、開発及び/又は配備を促進するために、任意の数の方法により、組み合わせられもよく、統合されてもよく、且つ/又は分散化されてもよい。同様に、コンポーネント・コレクションも、配備及び/又は開発を促進するべく、任意の数の方法により、組み合わせられてもよい。これを実現するために、必要時にコンポーネントを統合された方式で動的に読み込むことができる共通的なコード・ベースとして又は機能として、コンポーネントを統合してもよい。
Distributed MKT ™ embodiment The structure and / or operation of any of the MKT node controller components may be combined in any number of ways to facilitate development and / or deployment. Well, they may be integrated and / or distributed. Similarly, component collections may be combined in any number of ways to facilitate deployment and / or development. To accomplish this, the components may be integrated as a common code base or as a function that can be dynamically loaded in an integrated manner when needed.

コンポーネント・コレクションは、標準的なデータ処理及び/又は開発技法を通じて、無数の変形において、統合及び/又は分散化されてもよい。負荷バランシング及び/又はデータ処理技法を通じて性能を改善するべく、プログラム・コンポーネント・コレクション内のプログラム・コンポーネントのうちのいずれか1つのコンポーネントの複数のインスタンスが、単一ノード上において、且つ/又は多数のノードに跨って、インスタンス生成されてもよい。更には、単一のインスタンスが、複数のコントローラ及び/又は、例えば、データベースなどのストレージ装置に跨って、分散化されてもよい。協働して機能しているすべてのプログラム・コンポーネント・インスタンス及びコントローラは、標準的なデータ処理通信技法を通じて、このような動作を実行してもよい。   Component collections may be integrated and / or distributed in myriad variations through standard data processing and / or development techniques. In order to improve performance through load balancing and / or data processing techniques, multiple instances of any one of the program components in the program component collection may be run on a single node and / or multiple Instances may be generated across nodes. Furthermore, a single instance may be distributed across multiple controllers and / or storage devices such as databases. All program component instances and controllers that function together may perform such operations through standard data processing communication techniques.

MKT(商標)コントローラの構成は、システムの配備環境に依存することになる。限定を伴うことなしに、予算、容量、場所、及び/又は基礎をなすハードウェア・リソースの使用法などの要因が、配備要件及び構成に対して影響を及ぼすことになろう。構成が、相対的に統一及び/又は統合されたプログラム・コンポーネントを結果的にもたらすかどうか、相対的に分散化された一連のプログラム・コンポーネントを結果的にもたらすかどうか、且つ/又は、統合及び分散化された構成の間のなんらかの組合せを結果的にもたらすかどうかとは無関係に、データは、通信されてもよく、取得されてもよく、且つ/又は提供されてもよい。プログラム・コンポーネント・コレクションから1つの共通的なコード・ベースとして統合されたコンポーネントのインスタンスが、データを通信してもよく、取得してもよく、且つ/又は提供してもよい。これは、限定を伴うことなしに、データ参照(例えば、ポインタ)、内部メッセージング、オブジェクト・インスタンスの可変通信、共有メモリ空間、可変伝達、及び/又はこれらに類似したものなどのアプリケーション内データ処理通信技法を通じて実現されてもよい。   The configuration of the MKT ™ controller will depend on the system deployment environment. Without limitation, factors such as budget, capacity, location, and / or usage of underlying hardware resources will affect deployment requirements and configuration. Whether the configuration results in a relatively unified and / or integrated program component, whether it results in a relatively distributed set of program components, and / or integration and Regardless of whether any result between the distributed configurations results, the data may be communicated, acquired, and / or provided. Instances of components integrated as one common code base from a program component collection may communicate, retrieve and / or provide data. This includes, without limitation, in-application data processing communications such as data references (eg, pointers), internal messaging, variable communication of object instances, shared memory space, variable transmission, and / or the like. It may be realized through a technique.

コンポーネント・コレクションのコンポーネントが、個別であり、別個であり、且つ/又は互いに外部に位置している場合には、データを、その他の1つ又は複数のコンポーネントとの間における、且つ/又は、これらに対するデータの通信、取得、及び/又は提供は、限定を伴うことなし、API(Application Program Interfaces)情報経路、(D)COM((Distributed) Component Object Model)、(D)OLE((Distributed) Object Linking and Embedding)、及び/又はこれらに類似したもの)、CORBA(Common Object Request Broker Architecture)、Jiniローカル及びリモート・アプリケーション・プログラム・インターフェイス、JSON(JavaScript(登録商標) Object Notation)、RMI(Remote Method Invocation)、SOAP、プロセス・パイプ、共有ファイル、及び/又はこれらに類似したものなどのアプリケーション間データ処理通信技法を通じて実現されてもよい。アプリケーション間通信のために複数の別個のコンポーネントの間において、又は、アプリケーション内通信のために単一のコンポーネントのメモリ空間内において、送信されるメッセージは、文法の生成及び解析を通じて促進されてもよい。文法は、lex、yacc、XML、及び/又はこれらに類似したものなどの開発ツールを使用することにより、開発されてもよく、これらのツールは、文法の生成及び解析能力を許容し、次いで、これらの能力は、コンポーネントの内部及び間における通信メッセージの基礎を形成してもよい。   If the components of the component collection are separate, separate and / or located external to each other, data can be exchanged between and / or one or more other components Communication, acquisition, and / or provision of data with respect to, without limitation, API (Application Program Interfaces) information path, (D) COM ((Distributed) Component Object Model), (D) OLE ((Distributed) Object Linking and Embedding) and / or the like), CORBA (Common Object Request Broker Architecture), Jini local and remote application program interface, JSON (JavaScript (registered trademark) Object Notation), RMI (Remote Method) Invocation), SOAP, process pipe, shared file, and / or It may be implemented through inter-application data processing communication techniques such as those analogous to al. Messages sent between multiple separate components for inter-application communication or within a single component's memory space for intra-application communication may be facilitated through grammar generation and analysis. . Grammars may be developed by using development tools such as lex, yacc, XML, and / or the like, which allow grammar generation and parsing capabilities, and then These capabilities may form the basis for communication messages within and between components.

例えば、文法は、例えば、以下のようなHTTPポスト・コマンドのトークンを認識するように構成されてもよい。
w3c -post http://... Value1
ここで、Value1は、パラメータであるものとして識別され、その理由は、「http://」は、文法シンタックスの一部であり、且つ、後続するものは、ポスト値の一部として見なされるからである。同様に、このような文法によれば、変数「Value1」が、「http://」ポスト・コマンドに挿入されてもよく、且つ、次いで、送信されてもよい。文法シンタックス自体は、解析メカニズムを生成するために解釈されると共に/又はその他の方法で使用される構造化データ(例えば、lex、yaccなどによって処理されるシンタックス記述テキスト・ファイル)として提示されてもよい。又、解析メカニズムが生成及びインスタンス生成されたら、その解析メカニズム自体が、限定を伴うことなしに、文字(例えば、タブ)によって区切られたテキスト、HTML、構造化テキスト・ストリーム、XML、及び/又は同様の構造化データなどの構造化データを処理及び/又は解析してもよい。別の実施形態においては、アプリケーション間データ処理プロトコル自体が、(例えば、通信)データを解析するために利用しうる統合された且つ/又は容易に入手可能なパーサー(例えば、JSON、SOAP、及び/又は類似のパーサー)を有してもよい。更には、解析文法は、メッセージ解析を超えて使用されてもよく、データベース、データ・コレクション、データ・ストア、構造化データ、及び/又はこれらに類似したものを解析するべく、使用されてもよい。この場合にも、望ましい構成は、システムの配備の文脈、環境、及び要件に依存することになる。
For example, the grammar may be configured to recognize, for example, the following HTTP post command tokens:
w3c -post http: // ... Value1
Here, Value1 is identified as being a parameter because “http: //” is part of the grammar syntax, and the following is considered part of the post value. Because. Similarly, according to such a grammar, the variable “Value1” may be inserted into the “http: //” post command and then sent. The grammar syntax itself is presented as structured data (eg, a syntax description text file processed by lex, yacc, etc.) that is interpreted and / or used in other ways to generate a parsing mechanism. May be. Also, once a parsing mechanism has been created and instantiated, the parsing mechanism itself can be text, HTML, structured text stream, XML, and / or delimited by characters (eg, tabs) without limitation. Structured data such as similar structured data may be processed and / or analyzed. In another embodiment, the inter-application data processing protocol itself is an integrated and / or readily available parser (eg, JSON, SOAP, and / or that can be used to analyze (eg, communication) data. Or a similar parser). Furthermore, parsing grammars may be used beyond message parsing, and may be used to parse databases, data collections, data stores, structured data, and / or the like. . Again, the desired configuration will depend on the system deployment context, environment, and requirements.

例えば、いくつかの実装形態においては、MKT(商標)コントローラは、クライアントが、例えば、JSONフォーマットにおいてエンコードされたデータなどのデータを送信してもよいサーバー・ポート上における到来通信をリスンするSSL(Secure Sockets Layer)ソケット・サーバーを情報サーバーを介して実装するPHPスクリプトを実行していてもよい。到来通信を識別した際に、PHPスクリプトは、到来メッセージをクライアント装置から読み取ってもよく、受け取ったJSONによってエンコードされたテキスト・データを解析してJSONによってエンコードされたテキスト・データから情報をPHPスクリプト変数内に抽出してもよく、且つ、データ(例えば、情報を識別するクライアントなど)及び/又は抽出された情報を、SQL(Structured Query Language)を使用してアクセス可能であるリレーショナル・データベース内に保存してもよい。SSL接続を介して、クライアント装置から、JSONによってエンコードされた入力データを受け付け、データを解析して変数を抽出し、且つ、データをデータベースに保存するためのPHP/SQLコマンドの形態において実質的に記述された例示用のリストが、以下に提供されている。
<?PHP
header(‘Content-Type: text/plain’);
// set ip address and port to listen to for incoming data
$address = ‘192.168.0.100’;
$port = 255;

// create a server-side SSL socket, listen for/accept incoming communication
$sock = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, o);
socket_bind($sock, $address, $port) or die(‘Could not bind to address’);
socket_listen($sock);
$client = socket_accept($sock);

// read input data from client device in 1024 byte blocks until end of message do {
$input = “”;
$input = socket_read($ client, 1024);
$data .= $input;
} while($input != “”);

// parse data to extract variables
$obj = json_decode($data, true);

// store input data in a database
mysql_connect(“20i.4o8.i85.i32”,$DBserver,$password); // access database server
mysql_select(“CLIENT_DB.SQL”); // select database to append
mysql_query(“INSERT INTO UserTable (transmission)
VALUES ($data) ”); // add data to UserTable table in a CLIENT database
mysql_close(“CLIENT_DB.SQL”); // close connection to database
?>
For example, in some implementations, the MKT ™ controller is an SSL (listening for incoming communications on a server port to which a client may send data, such as data encoded in the JSON format, for example. Secure Sockets Layer) may execute a PHP script that implements a socket server via an information server. Upon identifying the incoming communication, the PHP script may read the incoming message from the client device, parse the received JSON encoded text data and extract the information from the JSON encoded text data. In a relational database that may be extracted into variables and the data (eg, a client that identifies the information) and / or the extracted information is accessible using SQL (Structured Query Language) May be saved. Accepts JSON-encoded input data from a client device via an SSL connection, analyzes the data to extract variables, and substantially in the form of a PHP / SQL command to save the data in a database An exemplary list that is described is provided below.
<? PHP
header ('Content-Type: text / plain');
// set ip address and port to listen to for incoming data
$ address = '192.168.0.100';
$ port = 255;

// create a server-side SSL socket, listen for / accept incoming communication
$ sock = socket_create (AF_INET, SOCK_STREAM, o);
socket_bind ($ sock, $ address, $ port) or die ('Could not bind to address');
socket_listen ($ sock);
$ client = socket_accept ($ sock);

// read input data from client device in 1024 byte blocks until end of message do {
$ input = “”;
$ input = socket_read ($ client, 1024);
$ data. = $ input;
} while ($ input! = “”);

// parse data to extract variables
$ obj = json_decode ($ data, true);

// store input data in a database
mysql_connect (“20i.4o8.i85.i32”, $ DBserver, $ password); // access database server
mysql_select (“CLIENT_DB.SQL”); // select database to append
mysql_query (“INSERT INTO UserTable (transmission)
VALUES ($ data))); // add data to UserTable table in a CLIENT database
mysql_close (“CLIENT_DB.SQL”); // close connection to database
?>

又、以下のリソースを使用することにより、SOAPパーサーの実装形態に関する例示用の実施形態を提供してもよい。
http://www.xav.com/perl/site/lib/SOAP/Parser.html
http://publib.boulder.ibm.com/infocenter/tivihelp/v2ri/index.jsp?topic=/com.i bm.IBMDI.doc/referenceguide295.htm
その他のパーサー実装形態の場合には、以下のとおりである。
http://publib.boulder.ibmxom/infocenter/tivihelp/v2ri/indexjsp?topi bm.IBMDI.doc/referenceguide259.htm
これらの情報は、いずれも、引用により、本明細書に明示的に包含される。
An exemplary embodiment for a SOAP parser implementation may also be provided by using the following resources:
http://www.xav.com/perl/site/lib/SOAP/Parser.html
http://publib.boulder.ibm.com/infocenter/tivihelp/v2ri/index.jsp?topic=/com.i bm.IBMDI.doc / referenceguide295.htm
For other parser implementations, it is as follows.
http: //publib.boulder.ibmxom/infocenter/tivihelp/v2ri/indexjsp? topi bm.IBMDI.doc / referenceguide259.htm
All of this information is expressly incorporated herein by reference.

様々な課題に対処すると共に当該技術分野を進展させるべく、MKT(商標) APPARATUSES、METHODS AND SYSTEMSに関する本出願(書誌的事項、名称、見出し、分野、背景、概要、図面の簡単な説明、詳細な説明、請求項、要約書、図面、付属書、及び/又はその他を含む)は、そのすべてが、例示を目的として、特許請求されている発明を実施してもよい様々な実施形態を示している。本出願の利点及び特徴は、実施形態の代表的なサンプルであるに過ぎず、すべてを網羅するものではないと共に/又は排他的なものではない。これらは、特許請求されている原理の理解を支援し、且つ、これらを教示するために提示されているものに過ぎない。これらは、すべての開示されている実施形態に対応していないことを理解されたい。従って、本開示の特定の態様は、本明細書において記述されてはいない。本発明の特定の部分について、その代替実施形態が提示されていない場合があり、或いは、一部分について、更なる記述されてはいない代替実施形態が利用可能である場合もあり、これは、それらの代替実施形態の放棄の声明であると見なしてはならない。それらの記述されてはいない実施形態の多くが、本発明の同一の原理を内蔵しており、且つ、その他のものは、等価であることを理解されたい。従って、その他の実施形態が利用されてもよく、且つ、本開示の範囲及び/又は精神を逸脱することなしに、機能的な、論理的な、組織的な、構造的な、且つ/又はトポロジー的な変更が実施されてもよいことを理解されたい。従って、すべての例及び/又は実施形態は、本開示の全体を通じて、非限定的であるものと見なされたい。又、スペース及び反復を低減する目的以外に、本明細書において記述されてはいないものとの関係において、本明細書において記述されている実施形態に関する推定を導き出してはならない。例えば、図面及び/又は本明細書の全体において記述されている任意のプログラム・コンポーネント(コンポーネント・コレクション)、その他のコンポーネント、及び/又は任意の存在する特徴の組の任意の組合せの論理的な且つ/又はトポロジー的な構造は、固定された動作順序及び/又は構成に限定されるものではなく、むしろ、任意の開示されている順序は、例示を目的としており、且つ、順序とは無関係に、すべての等価物が本開示によって想定されていることを理解されたい。更には、これらの特徴は、連続的な実行に限定されるものではなく、むしろ、同期しない状態で、同時に、並行して、一斉に、同期した状態で、且つ/又はこれらに類似した方式で、実行してもよい任意の数のスレッド、プロセス、サービス、サーバー、及び/又はこれらに類似したものが、本開示によって想定されていることを理解されたい。従って、これらの特徴のいくつかは、同時に単一の実施形態において存在することができないという点において、相互に矛盾している場合がある。同様に、いくつかの特徴は、本発明の一態様に対して適用可能であり、且つ、その他のものに対しては、適用不能である。更には、本開示は、現時点において特許請求されてはいないその他の発明を含む。本出願人は、それらの発明の、特許の請求、更なる出願、継続、一部継続、分割、及び/又はこれらに類似したものを実行するための権利を含む現時点において特許請求されてはいない発明に関するすべての権利を留保している。従って、本開示の利点、実施形態、例、機能、特徴、論理的な、組織的な、構造的な、トポロジー的な、且つ/又はその他の態様は、請求項によって定義されている本開示に対する限定又は請求項の均等物に対する限定として見なしてはならないことを理解されたい。MKT(商標)の個人及び/又は企業ユーザー、データベース構成及び/又はリレーショナル・モデル、データ・タイプ、データ送信及び/又はネットワーク・フレームワーク、シンタックス構造、及び/又はこれらに類似したものの特定のニーズ及び/又は特性に応じて、大幅な柔軟性及びカスタマイズを可能にするMKT(商標)の様々な実施形態が実装されてもよいことを理解されたい。   This application (bibliographic items, names, headings, fields, backgrounds, outlines, brief descriptions of drawings, detailed descriptions) concerning MKT (trademark) APPARATUSES and METHODS AND SYSTEMS in order to deal with various issues and advance the technical field The description, claims, abstracts, drawings, appendices, and / or the like, all for purposes of illustration, show various embodiments in which the claimed invention may be practiced. Yes. The advantages and features of the present application are merely representative examples of embodiments and are not exhaustive and / or exclusive. These are provided only to assist in understanding and teaching the claimed principles. It should be understood that these do not correspond to all disclosed embodiments. Accordingly, specific aspects of the disclosure are not described herein. For certain parts of the invention, alternative embodiments may not be presented, or for some, alternative embodiments not described further may be available, which are It should not be considered an abandonment statement of an alternative embodiment. It should be understood that many of those undescribed embodiments incorporate the same principles of the invention, and others are equivalent. Accordingly, other embodiments may be utilized and functional, logical, organizational, structural, and / or topology without departing from the scope and / or spirit of the present disclosure. It should be understood that general changes may be made. Accordingly, all examples and / or embodiments are to be regarded as non-limiting throughout this disclosure. Also, no assumptions regarding the embodiments described herein should be drawn in relation to those not described herein, except for the purpose of reducing space and repetition. For example, logical and / or any combination of any program components (component collection), other components, and / or any existing feature set described in the drawings and / or throughout this specification. The / or topological structure is not limited to a fixed operating order and / or configuration; rather, any disclosed order is for purposes of illustration and is independent of the order, It should be understood that all equivalents are contemplated by this disclosure. Furthermore, these features are not limited to continuous execution, but rather, in an unsynchronized state, simultaneously, in parallel, simultaneously, in a synchronized state, and / or in a similar manner. It should be understood that any number of threads, processes, services, servers, and / or the like that may execute are contemplated by this disclosure. Thus, some of these features may contradict each other in that they cannot be present in a single embodiment at the same time. Similarly, some features may be applicable to one aspect of the invention and not others. Further, the present disclosure includes other inventions not currently claimed. Applicants are not currently claimed, including the right to carry out claims, further applications, continuations, partial continuations, divisions, and / or the like, of their inventions All rights relating to the invention are reserved. Accordingly, the advantages, embodiments, examples, functions, features, logical, organizational, structural, topological, and / or other aspects of the disclosure are intended to be relative to the disclosure as defined by the claims. It should be understood that this should not be construed as a limitation or limitation to the equivalents of the claims. Specific needs of MKT ™ individual and / or corporate users, database configurations and / or relational models, data types, data transmission and / or network frameworks, syntax structures, and / or the like It should be understood that various embodiments of MKT ™ may be implemented that allow for great flexibility and customization, and / or depending on characteristics.

更なる実装形態
様々な更なる態様においては、本開示は、上述の開示と関係する方法、システム、及び機械可読プログラムの更なる実装形態を提供している。
Further Implementations In various further aspects, the present disclosure provides further implementations of methods, systems, and machine-readable programs related to the above disclosure.

1.分子の高感度検出
本明細書において開示されている1つの革新は、所与の分子の存在(又は、その不存在)を高感度で検出するための特定のSR状態の使用法である。NMR分光法は、所与の分子の存在を検出する方法として、当技術分野において周知である。これを実行する通常の方法は、調査対象の試料又は主題を関連するNMRプローブを有する高磁界磁石上に載置するというものである。周知のNMR法を使用することにより、試料又は主題内の分子の核磁気を操作して周波数依存スペクトルを生成してもよい。これらのスペクトルを既存のデータベースと比較することにより、所与の分子の存在及び濃度を判定することができる。
1. Sensitive Detection of Molecules One innovation disclosed herein is the use of specific SR states to detect the presence (or absence) of a given molecule with high sensitivity. NMR spectroscopy is well known in the art as a method for detecting the presence of a given molecule. The usual way to do this is to place the sample or subject under investigation on a high field magnet with an associated NMR probe. By using well-known NMR methods, the nuclear magnetism of molecules within a sample or subject may be manipulated to generate a frequency dependent spectrum. By comparing these spectra with existing databases, the presence and concentration of a given molecule can be determined.

これは、a)対象の分子がNMR解析において使用するのに適した溶媒中において溶解可能であり(固体状態分光法も可能であるが、範囲が更に限定される)、b)必要なNMRプロトコルを実行するために十分な分子が溶液中に存在しており、c)分子のNMRスペクトルが複雑過ぎることがなく、且つ、d)必要なNMR解析を実行するのに十分な時間が存在している際に、良好に機能する。但し、実際には、しばしば、これらの要素のうちの1つにより、分子の存在を識別するためのNMRの適用性が制限されている。   This is because a) the molecule of interest can be dissolved in a solvent suitable for use in NMR analysis (solid-state spectroscopy is possible, but the scope is further limited), and b) the required NMR protocol. There are enough molecules in solution to perform c) the NMR spectrum of the molecule is not too complex and d) there is enough time to perform the necessary NMR analysis Works well when you are. In practice, however, one of these factors often limits the applicability of NMR to identify the presence of a molecule.

本開示の更なる態様によれば、超放射状態の特性を活用することにより、これらの欠点を克服する実施形態が提供されている。具体的には、開示されている実施形態によれば、a)実現可能であるものを下回る濃度のレベルにおいて、且つ、b)現在のNMRを使用するものよりも迅速に、所与の分子の存在を判定することができる。更には、方法、システム、及びプログラムは、液体と同様に、固体に対しても同様に良好に適用され、これにより、試料が溶液中にあるという高分解能NMRの制限が除去される。   According to a further aspect of the present disclosure, embodiments are provided that overcome these deficiencies by exploiting the properties of the superradiant state. Specifically, according to the disclosed embodiments, a) at a level of concentration below what is feasible and b) faster than that using current NMR, Existence can be determined. In addition, the methods, systems, and programs apply equally well to solids as well as liquids, thereby removing the high resolution NMR limitation that samples are in solution.

通常のNMRにおいては、様々な核からのスペクトル内のピーク周波数の位置(通常、H、13C、15Nなど)は、存在している核の数に依存してはいない。即ち、ピークは、調査対象の分子の濃度の増大に伴って、大きくなる場合があるが、周波数スペクトルにおけるそれらの位置は変化しない。これとは対照的に、SR効果は、協働的な現象である。SRパルスのピーク時間幅は、所与の試料又は主題内の同一の核の数に応じて、変化する。 In normal NMR, the position of the peak frequency in the spectrum from various nuclei (usually 1 H, 13 C, 15 N, etc.) does not depend on the number of nuclei present. That is, the peaks may increase as the concentration of the molecule under investigation increases, but their position in the frequency spectrum does not change. In contrast, the SR effect is a cooperative phenomenon. The peak time width of the SR pulse varies depending on the number of identical nuclei in a given sample or subject.

以前の節における式20は、SRパルスの幅及びピーク時間が、分子内の核の共鳴周波数のみならず、その濃度の関数でもあることを意味している。更には、τ→T2という限度において、tは、τの強力な関数であり、そして、τは、その他の変数が一定に保持されると仮定することにより、M〜Nの関数であり、ここで、Nは、FECのFOV内の分子の数である。従って、特定の状況においては、解析FOV内の所与の種の分子の数を変化させることにより、結果的に得られるSRパルスの非常に高感度な変化を生成することができる。非排他的な例として、正常領域とSR領域の間の遷移点又はその近傍において保持されている分子の系は、同一種の分子の追加の影響を非常に受け易い。 Equation 20 in the previous section means that the width and peak time of the SR pulse is not only a function of the resonance frequency of the nucleus in the molecule, but also its concentration. Furthermore, to the extent that τ R → T2, t o is a strong function of tau R, and, tau R is by assuming that all other variables are held constant, the M o to N Where N is the number of molecules in the FEC FOV. Thus, in certain situations, changing the number of molecules of a given species in the analytical FOV can produce very sensitive changes in the resulting SR pulse. As a non-exclusive example, a system of molecules held at or near the transition point between the normal and SR regions is very susceptible to the additional effects of the same type of molecule.

本出願人は、正常なMR領域(ここでは、核磁化が、時定数T1によって指数的に減衰する)及びSR MRからの遷移を容易に弁別することができることを見出した。例えば、SR遷移の近傍においては、SRパルスのピーク時間及び幅は、核磁気の変化の影響を非常に受け易い(図4)。核磁気は、それ自体が、試料又は主題内に存在しているスピンの数に正比例しており、従って、これは、結果的に、試料又は主題内のスピンの数の高感度な尺度となる。   The Applicant has found that the transition from the normal MR region (where the nuclear magnetization decays exponentially with the time constant T1) and the SR MR can be easily distinguished. For example, in the vicinity of the SR transition, the peak time and width of the SR pulse are very susceptible to changes in nuclear magnetism (FIG. 4). Nuclear magnetism is itself directly proportional to the number of spins present in the sample or subject, and therefore this results in a sensitive measure of the number of spins in the sample or subject. .

本出願人は、FECの特徴、磁界勾配、初期RFパルスのフリップ角、SSR内の分子のタイプ及び数、又はこれらのすべてのものの組合せを変化させることにより、核の所与の濃度を2つの領域の間の遷移点又はその直近において維持することができることを見出した。これらのパラメータを非常に正確に制御することにより、所与の試料又は主題について、正常からSRへの遷移点を厳密に定義することができる。即ち、所与の濃度における所与の核の場合に、試料又は主題が正常領域と超放射領域の間の遷移点又はその直近に位置するプローブ品質係数Q、勾配G、及びRFパルス励起角の値が存在している。   Applicants can vary a given concentration of nuclei by changing the characteristics of the FEC, the magnetic field gradient, the flip angle of the initial RF pulse, the type and number of molecules in the SSR, or a combination of all of these. It has been found that it can be maintained at or near the transition point between regions. By controlling these parameters very precisely, the transition point from normal to SR can be precisely defined for a given sample or subject. That is, for a given nucleus at a given concentration, the probe quality factor Q, gradient G, and RF pulse excitation angle at which the sample or subject is located at or near the transition point between the normal and superradiant regions. A value exists.

一例として、脳内の生体内セロトニン濃度は、うつ状態を有する患者の場合に小さく、且つ、患者の集団における様々な抗うつ薬の投与に伴って増大することが明らかとなっている。血中のセロトニン・レベルの判定結果は、脳内の値を表すものではない。セロトニン代謝産物5HIAAは、脳脊椎流体(CerebroSpinal Fluid:CSF)中において測定することができるが、これは、アクセスが格段に困難である。様々な薬剤治療の結果としてのセロトニン濃度の変化は、非常に鋭いものになる可能性があるが、生体内セロトニンの全体的な濃度(〜ng/ml)は、従来のMRS解析において検出可能となるには低過ぎるものに留まっている。従って、抗うつ薬治療の利益を享受することができる主題を識別する際には、これらのセロトニンの低濃度を検出するためのMR感度を改善することができる技法が有用であろう。又、生体内セロトニンの濃度の小さな変化を使用することにより、主題の治療に対する応答を監視することもできよう。一実装形態においては、SSRは、既知の量のセロトニン又は類似のターゲット分子によって充填され、且つ、条件τ〜T2がSSR内の分子について実現されるように、局部的磁界勾配などのFEC又はその他のシステムパラメータが調節されている。1つ又は複数のRFパルスの印加により、SRパルスが、SSR内のターゲット分子から生成され、その幅やピーク時間などのこのパルスの特徴が保存されている。次いで、主題をMR装置に挿入してもよく、且つ、同一のRFパルス・シーケンスを使用することにより、SSR及び主題内のターゲット分子の両方からパルスを生成してもよい。結果的に得られる後続のSRパルスの特徴の変化を使用することにより、主題のMR装置内への挿入の結果として得られるターゲット分子の数の全体的な変化を判定してもよく、次いで、これを使用することにより、主題内のそのターゲット分子の濃度レベルを判定することができる。 As an example, in vivo serotonin concentrations in the brain have been shown to be small for patients with depression and increase with the administration of various antidepressants in the patient population. The determination result of the blood serotonin level does not represent a value in the brain. The serotonin metabolite 5HIAA can be measured in CerebroSpinal Fluid (CSF), which is much more difficult to access. The change in serotonin concentration as a result of various drug treatments can be very sharp, but the overall concentration of serotonin in vivo (~ ng / ml) can be detected in conventional MRS analysis. It stays too low to be. Therefore, techniques that can improve MR sensitivity to detect these low concentrations of serotonin would be useful in identifying subjects that can benefit from antidepressant therapy. The response to the subject treatment could also be monitored by using small changes in the concentration of serotonin in vivo. In one implementation, the SSR is filled with a known amount of serotonin or similar target molecule, and the FEC such as a local magnetic field gradient or the like so that the conditions τ R -T2 are realized for molecules in the SSR. Other system parameters have been adjusted. By applying one or more RF pulses, an SR pulse is generated from the target molecules in the SSR, and the characteristics of this pulse, such as its width and peak time, are preserved. The subject may then be inserted into the MR device, and pulses may be generated from both the SSR and the target molecules within the subject by using the same RF pulse sequence. By using the resulting change in the characteristics of subsequent SR pulses, the overall change in the number of target molecules resulting from insertion into the subject MR device may be determined, and then This can be used to determine the concentration level of that target molecule in the subject.

このプロセスは、必要に応じて、単一の時点又は複数の時点において実行することができる。又、これを様々なその他のパルス・シーケンスと組み合わせることにより、主題又は試料内の望ましくない共鳴を抑制してもよい。一実施形態においては、当該技術分野において既知のWATERGATEなどの標準的なRFパルス・シーケンス又は本明細書において開示されている方法を使用することにより、上述のシーケンスを実行する前に、水から信号を実質的に除去することができる。   This process can be performed at a single time point or multiple time points as desired. It may also be combined with various other pulse sequences to suppress unwanted resonances within the subject or sample. In one embodiment, a signal from water is used prior to performing the above sequence by using a standard RF pulse sequence such as WATERGATE known in the art or a method disclosed herein. Can be substantially removed.

又、このプロセスは、様々な較正方式との関連において実装することもできる。例えば、FEC用の異なる利得及び位相角設定によって複数のSRパルス・シーケンスを実行することにより、試料又は主題の導入の前に、SSR内の核を特徴付けることができる。この結果、様々な状況において、SSR内の核の応答を特徴付けることが可能であり、これにより、実際の解析の際のターゲット分子の識別及び定量化における相対的に大きな精度が可能となる。別の実施形態は、MR装置に、SSRと共に、実際の主題又は試料の環境をシミュレートする人体模型内においてターゲット分子の様々な濃度を収容するいくつかのダミー試料を導入するステップを有することになろう。この結果、この較正ステップにおいて得られたデータに照らして、未知の量のターゲット分子を収容する主題又は試料に対するシステムの応答を較正することができる。   This process can also be implemented in the context of various calibration schemes. For example, by executing multiple SR pulse sequences with different gain and phase angle settings for FEC, the nuclei in the SSR can be characterized prior to the introduction of the sample or subject. As a result, it is possible to characterize the nuclear response within the SSR in a variety of situations, which allows for relatively greater accuracy in target molecule identification and quantification during actual analysis. Another embodiment comprises the step of introducing into the MR apparatus several dummy samples that contain various concentrations of the target molecule in an anatomy that simulates the actual subject or sample environment, along with the SSR. Become. As a result, the response of the system to a subject or sample containing an unknown amount of target molecules can be calibrated in light of the data obtained in this calibration step.

従って、一実施形態においては、核の組、分子、分子断片、タンパク質、及びこれらに類似したものの存在を検出するための方法及び関係するシステム及び機械可読プログラムが提供されている。これは、既知の組成及び濃度を有する1つ又は複数の分子から一部又は全部が構成された対照試料のみならず、これを促進するシステム・コンポーネント及び機械可読プログラムをも準備するステップを含むことができる。開示されている実施形態は、そのSR遷移又はその近傍において対照試料を維持するように、周辺磁界、磁界勾配、NMRコイルの品質係数、及びRFパルス角などの少なくとも1つの外部パラメータを制御するステップを更に含むことができる。方法は、対照試料の近傍に、未知の組成及び濃度の1つ又は複数の分子を収容するターゲット試料を移動させるステップと、核の少なくとも1つの組の磁気モーメントが周辺磁界との関係において90°超の角度を獲得するように、対照試料及びターゲット試料の両方にRF励起を適用するステップと、を更に含むことができる。実施形態は、SR遷移における変化を確立するように、磁界勾配などの少なくとも1つの周辺条件を調節するステップと、データを分析することによって前記1つ又は複数のターゲット分子の組成及び濃度を判定するステップと、を更に含むことができる。開示されている実施形態は、上述の機器と組み合わせられることも可能であると共に/又は、これを利用することもできる。   Accordingly, in one embodiment, a method and related system and machine-readable program for detecting the presence of a nuclear set, molecule, molecular fragment, protein, and the like are provided. This includes not only preparing a control sample partially or wholly composed of one or more molecules of known composition and concentration, but also providing system components and machine-readable programs that facilitate this. Can do. The disclosed embodiments control at least one external parameter such as ambient magnetic field, magnetic field gradient, NMR coil quality factor, and RF pulse angle to maintain a control sample at or near its SR transition. Can further be included. The method moves a target sample containing one or more molecules of unknown composition and concentration in the vicinity of a control sample and at least one set of magnetic moments of the nucleus is 90 ° in relation to the ambient magnetic field. Applying RF excitation to both the control sample and the target sample so as to obtain a super-angle. Embodiments determine the composition and concentration of the one or more target molecules by adjusting at least one ambient condition, such as a magnetic field gradient, to establish a change in the SR transition and analyzing the data A step. The disclosed embodiments can be combined and / or utilized with the devices described above.

本明細書において例証されているように、SR状態は、正常な臨床MRSI条件において発生するものではない。従って、本発明者らは、その電子回路が任意のフィードバック磁界を増幅するように構成された以下においてフィードバック対応型コイル(FEC)と呼ばれるコイルと、以下において補助スピンリザーバ(SSR)と呼ばれる容積と、のMR装置内における包含を教示している。SSRの役割は、1つ又は複数のMR解析、撮像プロトコル、分光分析などの改善という目的のためにSR状態の特性(後述する)が更に十分に活用されうるように、SR状態の生成を促進するというものである。好適な一実施形態においては、SSRは、SR MRSのターゲット分子となる既定の濃度の1つ又は複数の分子を有する容器である。SSRは、生体外に位置し、且つ、解析対象の試料又は主題(例えば、人間又は動物)の近傍に、且つ、1つ又は複数のFECの視野(FOV)内に、配置される。   As illustrated herein, SR status does not occur in normal clinical MRSI conditions. Accordingly, we have a coil, hereinafter referred to as a feedback-enabled coil (FEC), whose electronic circuit is configured to amplify an arbitrary feedback magnetic field, and a volume, hereinafter referred to as an auxiliary spin reservoir (SSR). In the MR apparatus. The role of SSR is to facilitate the generation of SR states so that the characteristics of SR states (described below) can be more fully utilized for the purpose of improving one or more MR analysis, imaging protocols, spectroscopy, etc. It is to do. In one preferred embodiment, the SSR is a container having a predetermined concentration of one or more molecules that will be the target molecules of the SR MRS. The SSR is located ex vivo and is located in the vicinity of the sample or subject to be analyzed (eg, a human or animal) and in the field of view (FOV) of one or more FECs.

適切な条件において、1つの又は複数のFECコイル内に収容された試料又は主題内の1つ又は複数の分子からの核磁気をそれ自体にフィードバックさせることができる。このような条件において、本発明者らは、これらの分子を、超放射「状態」(SR)にある、と表現する。SR状態は、τ≦T2であるものとして定義される。臨床MR装置は、通常、τ≦T2を生成するために必要な条件を生成することができない。本開示は、その他の教示内容に加えて、臨床条件における低濃度の分子においてさえも、SR状態を実現する方法及びシステムを教示している。これらの教示内容は、MR装置内に含まれる又はこれに追加される1つ又は複数のFECコイルの能動Qを非常に高くすることができるようなフィードバック対応型コイルの使用と、MR装置内の1つ又は複数の分子がSR状態にあることを保証するための、好ましくは、生体外における、SSRの使用と、を含む。 Under appropriate conditions, nuclear magnetism from a sample contained in one or more FEC coils or from one or more molecules in the subject can be fed back to itself. Under such conditions, we describe these molecules as being in a superradiant “state” (SR). The SR state is defined as τ R ≦ T2. Clinical MR devices are usually unable to generate the conditions necessary to generate τ R ≦ T2. The present disclosure teaches methods and systems that achieve SR status, even at low concentrations of molecules in clinical conditions, in addition to other teachings. These teachings include the use of a feedback-enabled coil that can greatly increase the active Q of one or more FEC coils that are included in or added to the MR device, Use of SSR, preferably in vitro, to ensure that one or more molecules are in the SR state.

2.信号の抑制
本開示の更なる実施形態は、核の別の組からの信号を相対的に容易に検出することが可能であると共にその信号を使用してMR画像などの有用且つ有体の結果を生成することが可能であるか又は特定の化学種の検出を実現することができるように、NMR/MRI/MRS解析における核の1つ又は複数の組からの信号を抑制するためのSR状態の使用を許容している。いくつかの実装形態は、脂肪組織中のスピンの磁化を破壊することにより、水の核の優れた画像を生成することができるように、生体内MR解析における脂肪からの信号の抑制を提供している。
2. Signal Suppression Further embodiments of the present disclosure can detect signals from different sets of nuclei relatively easily and use the signals to provide useful and tangible results such as MR images. SR state to suppress signals from one or more sets of nuclei in NMR / MRI / MRS analysis so that detection of specific chemical species can be achieved Is allowed. Some implementations provide suppression of signals from fat in in vivo MR analysis so that superior images of water nuclei can be generated by destroying spin magnetization in adipose tissue. ing.

脂肪及び水からの信号が、常に生体内FR解析において存在している。水からの信号を相対的に良好に撮像するために、脂肪からの信号を除去することが望ましい。これまでのところ、これは、(a)脂肪と水の間のスペクトル差、又は(b)脂肪と水の間の緩和速度の差を利用することにより、実行されている。   Signals from fat and water are always present in in vivo FR analysis. In order to image the signal from water relatively well, it is desirable to remove the signal from fat. So far this has been done by exploiting (a) the spectral difference between fat and water, or (b) the difference in relaxation rate between fat and water.

方法(a)の1つの欠点は、実際的な目的の場合には、脂肪及び水の核のスペクトル周波数の広がりが、それらのラインのオーバーラップを結果的にもたらすという点にある。従って、脂肪中の磁化の破壊は、その一部分も同様に破壊されることから、水の信号の喪失に結び付く。又、脂肪中の核のみを「ピックアップ」するようにチューニングされた任意のパルスは、非常に長くなるはずであり、その結果、相対的に長いシーケンス時間(TR)に結び付く。方法(b)は、脂肪からの信号が十分に除去される前に、撮像解析が、ln2*T1fatにわたって待機しなければならないことから、かなりの時間遅延を必要とするという問題点を有する。これは、時間遅延を導入するのみならず、この期間において、水からのなんらかの信号の減衰が不可避であり、その結果、相対的に低品質の画像をもたらす。 One disadvantage of method (a) is that, for practical purposes, the spectral frequency broadening of the fat and water nuclei results in an overlap of those lines. Therefore, the destruction of the magnetization in fat leads to the loss of the water signal since a part of it is destroyed as well. Also, any pulse tuned to “pick up” only the nuclei in fat should be very long, resulting in a relatively long sequence time (TR). Method (b) has the problem that a significant time delay is required because the imaging analysis must wait for ln2 * T1 fat before the signal from fat is sufficiently removed. This not only introduces a time delay, but during this period some signal attenuation from the water is inevitable, resulting in a relatively low quality image.

本開示の実施形態は、超放射状態の特性を活用することにより、これらの欠点を克服している。具体的には、このような実施形態によれば、脂肪中の陽子などの核の所与の組からの信号を、T2未満の時間内などのように、非常に迅速に破壊することができる。これは、水及び脂肪中の陽子の間などの2つ以上の異なる分子又は分子のタイプ中の核の間の広く分離したパルスの生成を結果的にもたらし、その結果、一方の優れた画像を生成することができるように、他方からの信号を抑制することが可能になる。   Embodiments of the present disclosure overcome these deficiencies by exploiting the superradiant state characteristics. Specifically, according to such an embodiment, a signal from a given set of nuclei such as protons in fat can be destroyed very quickly, such as in a time less than T2. . This results in the generation of widely separated pulses between nuclei in two or more different molecules or types of molecules, such as between protons in water and fat, resulting in superior images of one. It is possible to suppress the signal from the other so that it can be generated.

本出願人は、SRパルスのピーク時間の位置が、例えば、核の所与の組の数、ラーマー周波数、及びT2の関数であることを見出した。これらは、異なる分子における同一の核について大幅に変化する。例えば、水のHTは、生体内において〜800ミリ秒である。但し、脂肪の場合には、HTは、〜80ミリ秒である。又、脂肪及び水中の陽子の歳差運動周波数の間には、3Tにおいて、〜3.5ppmの化学シフト差も存在している。最後に、一生体内実施形態においては、水と脂肪の量が異なっており、従って、SR状態に対するそれらの応答も異なっている。 Applicants have found that the position of the peak time of the SR pulse is a function of, for example, a given number of sets of nuclei, Larmor frequency, and T2. These vary greatly for the same nucleus in different molecules. For example, 1 HT 2 of water is ˜800 milliseconds in vivo. However, in the case of fat, 1 HT 2 is ˜80 milliseconds. There is also a chemical shift difference of ~ 3.5 ppm at 3T between the precession frequency of fat and underwater protons. Finally, in one in-vivo embodiment, the amounts of water and fat are different, and therefore their responses to SR conditions are also different.

システムがSR状態にある際には、90度超の角度に対する核磁気の反転に対するシステムの応答は、自由誘導減衰(Free Induction Decay:FID)ではなく、パルスである。T2が大きく(T2>>τ)、且つ、反転が、式16を使用することにより、180度に近接しているという限度内においては、パルスのピーク時間は、次式のように記述することができる。
=τln2
When the system is in the SR state, the response of the system to nuclear reversal for angles greater than 90 degrees is a pulse, not a free induction decay (FID). Within the limit that T2 is large (T2 >> τ R ) and the inversion is close to 180 degrees using Equation 16, the peak time of the pulse is described as be able to.
t o = τ R ln2

通常、t<T2であり、これは、核の所与の組の磁化は、非常に迅速にMRシステムの主磁界(B)との関係において望ましい角度に駆動することができることを意味している。 Typically, t o <T2, which means that the magnetization of a given set of nuclei can be driven to the desired angle in relation to the main magnetic field (B o ) of the MR system very quickly. ing.

更には、SRパルスは、任意の時点において、T2<τとなるように、SR状態を抑制するのに十分な強度を有する磁界勾配の印加により、停止又は「切断」することができる。非排他的な一例として、脂肪に起因したSRパルスは、軸と交差するところで、即ち、M(脂肪)=0であるところで、切断することができる。従って、この状況においては、脂肪からの磁化は、完全に破壊されている。 Furthermore, SR pulses, at any time, so that T2 <tau R, by application of a magnetic field gradient having sufficient strength to suppress SR state, it is possible to stop or "disconnected". As a non-exclusive example, an SR pulse due to fat can be cut where it intersects the axis, ie where M z (fat) = 0. Therefore, in this situation, the magnetization from fat is completely destroyed.

生体内解析においては、水からのSRパルスは、脂肪のものとは異なる時定数を有する。上述のように、これは、コイル内に、脂肪とは異なる量の水が存在しているためである。更には、脂肪と水の化学シフトは、わずかに異なっている。SR時定数の差は、脂肪又は水の周波数上において共鳴器の共鳴周波数をセンタリングすることにより、強調することができる。従って、水Hの磁化は、勾配が印加された際に、x軸から大きく引き離すことが可能であり、即ち、脂肪からの磁化がz〜0に位置した状態で、水の磁化の非常に大きな割合は、依然として、z軸に沿った状態で位置することができる。 In in vivo analysis, the SR pulse from water has a time constant different from that of fat. As mentioned above, this is because there is a different amount of water in the coil than fat. Furthermore, the chemical shift of fat and water is slightly different. The difference in SR time constant can be emphasized by centering the resonance frequency of the resonator on the frequency of fat or water. Therefore, the magnetization of water 1 H can be greatly separated from the x-axis when a gradient is applied, that is, the magnetization of water is very high with the magnetization from fat located at z˜0. A large percentage can still be located along the z-axis.

この状況においては、望ましくない脂肪の信号からの最小限の干渉を伴って、画像を水から生成することができる。画像は、時間スケール〜τにおいて開始可能であり、これらの時間スケールは、上述の方法(b)によって必要とされるように、〜T1よりも格段に高速である。 In this situation, an image can be generated from water with minimal interference from unwanted fat signals. Image is capable initiated at time scale ~Tau R, these time scales, as required by the above described method (b), is much faster than to T1.

SRパルスの分離の更なる例が、アセトンと水について、図5に示されている。水を同軸状のNMRチューブの内側コンパートメント内に配置し、アセトンを外側に配置した。700MHz磁石内において、piパルスを使用することにより、それぞれの分子中のHスピンを同時に反転させた。結果的に得られるSRパルスは、互いに容易に弁別される。当業者には理解されるように、これらの実施形態は、本明細書の別の場所において記述されている機器、方法、機械可読プログラム、及び技法と組み合わせられることもできると共に/又はこれらを利用することもできる。 A further example of SR pulse separation is shown in FIG. 5 for acetone and water. Water was placed in the inner compartment of the coaxial NMR tube and acetone was placed on the outside. In a 700 MHz magnet, the 1 H spin in each molecule was simultaneously reversed by using pi pulses. The resulting SR pulses are easily distinguished from each other. As will be appreciated by those skilled in the art, these embodiments may be combined with and / or utilized with the devices, methods, machine readable programs, and techniques described elsewhere herein. You can also

従って、本明細書には、核の1つ又は複数の組からの核磁化を抑制する方法が提供されており、この方法は、
a)(i)第1方向に沿って背景磁界を提供する主磁石と、(ii)少なくとも1つの高周波コイルと、(iii)少なくとも1つの対象領域を定義するように制御することができる少なくとも1つの勾配コイルと、を含む磁気共鳴装置を提供するステップと、
b)試料又は手段をMR装置に導入するステップと、
c)試料又は手段内の核の1つ又は複数の組のSR状態を生成するステップであって、例えば、生体内試料又は主題内の脂肪を、水がSR状態にはない状態において、SR状態にすることが可能であり、或いは、逆も又真であり、任意選択により、FEC及び/又はSSRを使用することにより、これらの条件を生成してもよい、ステップと、
d)試料又は主題内のすべての磁化を、好ましくは、但し、非排他的に、180度に反転させるステップと、
e)FECを操作することにより、その他のものが、好ましくは、180である格段に異なる角度において留まっている状態で、磁化の1つの組が、好ましくは、90度に駆動されるようにするステップであって、次いで、磁界勾配を印加することにより、180における磁化が、影響を受けない状態に留まっている状態で、90における磁化を完全に破壊することができる、ステップと、
f)望ましいFOVの画像を生成するステップと、
を含む。
Accordingly, there is provided herein a method for suppressing nuclear magnetization from one or more sets of nuclei, the method comprising:
a) (i) a main magnet providing a background magnetic field along a first direction; (ii) at least one high frequency coil; and (iii) at least one controllable to define at least one region of interest. Providing a magnetic resonance apparatus including two gradient coils;
b) introducing a sample or means into the MR apparatus;
c) generating one or more sets of SR states of the nuclei in the sample or means, for example, in-vivo samples or fats in the subject in the SR state, with water not in the SR state Or vice versa, and optionally, these conditions may be generated by using FEC and / or SSR; and
d) reversing all magnetizations in the sample or subject, preferably but not exclusively, to 180 degrees;
e) By manipulating the FEC, one set of magnetizations is preferably driven to 90 degrees, while others remain at a significantly different angle, preferably 180. A step can then completely destroy the magnetization at 90 with application of a magnetic field gradient while the magnetization at 180 remains unaffected; and
f) generating a desired FOV image;
including.

上述の技法を様々な環境において利用することにより、スピンの任意の適切な望ましい組からの信号を選択することができることを理解されたい。例えば、T2<τとなるように、その種のSR状態を抑制するのに十分な強度を有する磁界勾配を印加することにより、任意の望ましい種の磁化を事実上破壊することができる。 It should be understood that the signal from any suitable desired set of spins can be selected by utilizing the techniques described above in various environments. For example, such that T2 <tau R, by applying a magnetic field gradient having sufficient strength to suppress SR state of the species, can destroy virtually magnetization of any desired species.

3.低減されたFOV
本開示の更なる実施形態は、SRパルスを使用することにより、選択的に「ライトアップ」する、即ち、所与のRFパルスによって励起されうる相対的に大きな対象領域内において撮像されている容積の一部分から有用な(例えば、画像の形成に適したものなどの)信号データを取得する、ステップを提供している。この制御された、且つ、いくつかの例においては、低減された、視野(「FOV)」によれば、当技術分野において既に既知である通常の撮像動作を実行した際に信号が取得されたであろう容積全体のうちの1つの望ましい領域内において得られた信号のみを使用することにより、データのキャプチャを実行することができる。従って、この低減された撮像時間により、レントゲン技師又はその他の調査者は、対象領域(「Region Of Interest:ROI」)全体からの信号の観察を要する代わりに、相対的に大きな潜在的なROIの一部分に対して事実上「ズームイン」することができる。ROIは、本明細書においては、解析が可能なRFコイル内の相対的に大きな容積ではなく、解析対象の特定の対象エリアであると単に見なすことが可能であることを理解されたい。
3. Reduced FOV
A further embodiment of the present disclosure uses SR pulses to selectively “light up”, ie, the volume being imaged within a relatively large area of interest that can be excited by a given RF pulse. Obtaining useful signal data (eg, suitable for forming an image) from a portion of This controlled, and in some cases, reduced field of view (“FOV”) signal was acquired when performing normal imaging operations already known in the art. Data capture can be performed by using only the signals obtained in one desired region of the entire volume that would be. Thus, this reduced imaging time allows X-ray technicians or other investigators to observe relatively large potential ROIs instead of requiring observation of signals from the entire region of interest ("Region Of Interest: ROI"). You can effectively “zoom in” on a portion. It should be understood that an ROI can simply be considered herein as a specific area of interest to be analyzed, rather than a relatively large volume within an RF coil that can be analyzed.

RFパルスを使用しつつFOVを低減する技法は、存在しており、この場合には、線形磁界勾配を主題又は試料に対して印加し、且つ、次いで、周波数選択性rfパルスを使用することにより、その容積から「スライス」を選択している。例えば、3次元においてスライシングすることにより、立方体の形態の低減されたFOVを生成することができる。   Techniques exist to reduce FOV while using RF pulses, in this case by applying a linear magnetic field gradient to the subject or sample and then using frequency selective rf pulses. , "Slice" is selected from its volume. For example, slicing in three dimensions can produce a reduced FOV in the form of a cube.

但し、本出願人は、これらの既存の方法がいくつかの欠点を有していることを理解するに至った。第1に、RFパルスは、「ソフト」でなければならない―即ち、妥当なレベルの空間選択を実現するべく、高強度の相対的に長いパルスでなければならない。これらのパルスは、局部的なT緩和により、プロセスにおいて、試料又は主題の磁化が劣化し始める可能性があるような長い持続時間を有する可能性がある。又、この方式によって生成される低減されたFOVの空間分解能は、しばしば、1cm以上のレベルになる可能性があり、これは、対象の器官又は解剖構造がそれよりも小さい多くの生体内用途においては、大き過ぎる。 However, the Applicant has come to understand that these existing methods have several drawbacks. First, the RF pulse must be “soft” —that is, a high intensity, relatively long pulse in order to achieve a reasonable level of spatial selection. These pulses may have a long duration such that local T 2 relaxation can cause the sample or subject magnetization to begin to degrade in the process. Also, the reduced FOV spatial resolution produced by this scheme can often be on the order of 1 cm or higher, which is the case in many in vivo applications where the target organ or anatomy is smaller. Is too big.

本方法及び関係するシステム及びコンピュータ・プログラムは、超放射パルスの特性を活用することにより、これらの欠点を克服している。具体的には、SRパルスは、横方向磁化が生き残ることが許される可能性を有する1つの領域を選択するために、磁界勾配の存在の影響を非常に受け易い。従って、本技法におけるFOVの分解能は、磁界勾配の分解能の関数であるのに対して、既存の技法においては、これは、磁界の分解能の関数である。この結果、低減されたFOVパラメータに対する相対的に高度な制御が可能となる。   The method and related systems and computer programs overcome these drawbacks by exploiting the properties of superradiant pulses. Specifically, SR pulses are very sensitive to the presence of magnetic field gradients in order to select one region where the transverse magnetization may be allowed to survive. Thus, the resolution of the FOV in the present technique is a function of the resolution of the magnetic field gradient, whereas in existing techniques this is a function of the resolution of the magnetic field. As a result, relatively high control over the reduced FOV parameters is possible.

更に詳しくは、本出願人は、SRパルスの伝播の条件が、局部的磁界勾配の影響を非常に受け易いことを見出し、且つ、理解した。   More specifically, the Applicant has found and understood that the conditions of SR pulse propagation are very sensitive to local magnetic field gradients.

超放射条件は、τ<T2として定義される。これらの条件においては、90度超の角度に対する核磁気の反転に対するシステムの応答は、自由誘導減衰(FID)ではなく、パルスである。 The superradiance condition is defined as τ R <T2. Under these conditions, the response of the system to nuclear reversal for angles greater than 90 degrees is a pulse rather than free induction decay (FID).

<T2である空間領域内においては、SRパルスは、式13及び式19による幅及びピーク時間によって伝播する。t>T2である空間領域内においては、パルスは伝播しない。磁化の初期状態が完全な反転であると仮定することにより、時点t<t<T2<T1の後に、容積内に、非ゼロの横方向磁化が生じることになる。t>T2であるこの領域外においては、磁化は、依然として、横方向磁化をまったく又はほとんど伴うことなしに、完全に反転されている。 In the spatial region where t o <T2, the SR pulse propagates with a width and peak time according to equations 13 and 19. No pulse propagates in the spatial region where t o > T2. Assuming that the initial state of magnetization is a complete reversal, after time t <t o <T2 <T1, non-zero transverse magnetization will occur in the volume. Outside this region where t o > T2, the magnetization is still fully reversed with little or no transverse magnetization.

NMR/MRIにおいては、空間依存磁界勾配が周知である。二次シムは、空間の1つの領域を除いて局部的勾配が非常に強力である磁界マップを生成する(図6)。この領域は、磁石のシム・コイルを調節することにより、幅広に/狭くすることも可能であり、或いは、3Dにおいて運動させることもできる。   In NMR / MRI, spatially dependent magnetic field gradients are well known. The second-order shim generates a magnetic field map that has a very strong local gradient except in one region of space (FIG. 6). This region can be widened / narrowed by adjusting the magnet shim coil, or it can be moved in 3D.

Mxyが特定の空間領域内に生成されたら、標準的なシーケンスを使用することにより、望ましい画像を生成することができる。具体的には、弱い勾配の確立によってさえ、一般に、容積内のすべての場所においてt>T2の条件が課されることになることから、1つ又は複数の磁界勾配を利用した撮像シーケンスの使用が好ましい。これは、低減されたFOVの外部の残っている長手方向磁化に対する影響を伴うことなしに、低減されたFOV内においてSRパルスを停止又は「切断」する効果を有する。 Once Mxy is generated within a particular spatial domain, the desired image can be generated by using a standard sequence. Specifically, even with the establishment of a weak gradient, a condition of t o > T2 will generally be imposed everywhere in the volume, so that an imaging sequence utilizing one or more magnetic field gradients Use is preferred. This has the effect of stopping or “cutting” the SR pulse within the reduced FOV without affecting the remaining longitudinal magnetization outside the reduced FOV.

図7は、その他の部分内においてはSR状態を破壊しつつ、試料又は主題のいくつかの部分内においてはSR状態を確立することにより、局部的領域内において生成されたMxyから生成された画像の例を示している。具体的には、図7は、予想どおりに、この方式によって生成される画像が局部磁界勾配に厳格に準拠していることを示している。従って、相対的に高次のシムを制御することにより、低減された容積に画像を拘束することができる。試料は、Q〜300である7T磁石プローブの内部の20mmの直径の水の円筒体であった。磁石を十分に充填し、且つ、次いで、z2勾配をわずかに摂動させることにより、図の上半分に示されている磁界マップを生成した。次いで、陽子の磁化を180度に反転させた。クラッシャの勾配によって任意の残っている横方向磁化を除去し、その後に、<0.1度の「キック」パルスを試料に対して印加した。この結果、約200ミリ秒のピーク時間を有するSRパルスが生成された。約200ミリ秒においてSRパルスを「切断」し、且つ、次いで、標準的なFLASHシーケンスを使用することにより、結果的に得られた横方向磁化を撮像することにより、図の下部に位置した画像を生成した。結果的に得られた画像は、z2勾配によって生成された磁界マップに厳格に準拠している。   FIG. 7 shows an image generated from Mxy generated in a local region by destroying the SR state in the other parts while establishing the SR state in some part of the sample or subject. An example is shown. Specifically, FIG. 7 shows that the image generated by this scheme strictly conforms to the local magnetic field gradient, as expected. Thus, by controlling relatively higher order shims, the image can be constrained to a reduced volume. The sample was a 20 mm diameter water cylinder inside a 7T magnet probe of Q-300. The magnetic field map shown in the upper half of the figure was generated by fully filling the magnet and then slightly perturbing the z2 gradient. The proton magnetization was then reversed to 180 degrees. Any remaining transverse magnetization was removed by a crusher gradient, after which a <0.1 degree “kick” pulse was applied to the sample. As a result, an SR pulse having a peak time of about 200 milliseconds was generated. An image located at the bottom of the figure by imaging the resulting transverse magnetization by “cutting” the SR pulse at about 200 milliseconds and then using a standard FLASH sequence Was generated. The resulting image is strictly compliant with the magnetic field map generated by the z2 gradient.

4.RFコイルの実装形態
必須条件―高磁界及び/又は高プローブ品質係数Q―が、当技術分野において既知の市販のMR機械によっては生成されないことから、SR状態は、これまで、臨床MRにおいては、ほとんど未知であった。SR状態は、高磁界NMR解析においては、相対的に一般的な現象であり、この場合に、SR状態は、その最も周知の効果が、観察対象の核の分光ラインを広げるというものであることから、一般に、厄介なものと見なされている。SR状態は、多くのNMR解析における一般的な目標である単一試料内における多数の異なる分子の識別を解決するべく試みている際には、望ましいものではない。本開示は、目標が、視野内のその他のものの排除を伴う単一の分子の識別及び定量化である際には、SR状態が有益でありうることを認識するものである。制御の概念を追加することにより、フィードバック対応型コイル(FEC)及び補助スピン・リザーバ(SSR)の使用を通じて、SRは、強力なフィードバック駆動型のMR方法を可能にする。
4). Since the RF coil implementation requirements—high magnetic field and / or high probe quality factor Q—are not generated by commercially available MR machines known in the art, SR states have heretofore been in clinical MR. It was almost unknown. The SR state is a relatively common phenomenon in high-field NMR analysis. In this case, the SR state is that the most well-known effect is to broaden the spectral line of the nucleus to be observed. Therefore, it is generally considered troublesome. The SR state is not desirable when attempting to resolve the identification of many different molecules within a single sample, which is a common goal in many NMR analyses. The present disclosure recognizes that SR status can be beneficial when the goal is identification and quantification of a single molecule with the exclusion of others in the field of view. By adding the concept of control, through the use of a feedback-enabled coil (FEC) and an auxiliary spin reservoir (SSR), SR enables a powerful feedback-driven MR method.

本明細書の別の場所において記述されているように、SRは、τ<T2という条件が核の1つ又は複数の組について実現された際に、発生し、ここで、τ=1/γβ|sinα|Mである。この式において、β及びαは、フィードバック対応型コイルによって生成される利得係数の大きさ及び位相であり、γは、磁気回転比であり、且つ、Mは、磁化の最大値であり、これは、熱分極に等しくなる。 As described elsewhere herein, SR occurs when the condition τ R <T2 is realized for one or more sets of nuclei, where τ R = 1. / Γβ | sin α | M o . In this equation, β and α are the magnitude and phase of the gain coefficient generated by the feedback-enabled coil, γ is the gyromagnetic ratio, and Mo is the maximum value of magnetization, Is equal to thermal polarization.

上述のように、当該技術分野において従来から知られているMRスキャナは、一般に、SRに必要とされる条件を生成する能力を有してはいない。更には、これらは、通常、フィードバック対応型装置としてセットアップされてもいない。これらの要素を克服するための1つの方法は、臨床MR条件においても、フィードバックを生成する能力を有するコイルを構築するというものである。コイル/電子回路は、好ましくは、磁化の位相のみならず、フィードバックの利得をも調節することができる。本発明者らは、このようなコイルをフィードバック対応型コイル(FEC)と呼称する。例示用のハードウェアの概要を以下において提示する。   As mentioned above, MR scanners conventionally known in the art generally do not have the ability to generate the conditions required for SR. Furthermore, they are usually not set up as feedback-enabled devices. One way to overcome these factors is to build a coil that has the ability to generate feedback, even in clinical MR conditions. The coil / electronic circuit is preferably capable of adjusting not only the magnetization phase but also the feedback gain. We refer to such coils as feedback-enabled coils (FEC). An exemplary hardware overview is presented below.

図8には、当該技術分野において既知のフィードバック・システムの一例が示されている。この特定のケースにおいては、送受信表面コイルは、一般的な方法によって利用されている。原則的に、任意のRFコイルを、場合によっては、受信のみコイルを、使用することが可能であり、従って、本発明者らは、このコイルをRFコイルと呼称することとする。プリアンプの出力が、分割され、且つ、フィードバック回路内に供給されている。適切な減衰及び位相設定/シフトを適用した後に、フィードバック回路の出力は、誘導結合ループを介して、RFコイル内にフィードバックされている。原則的に、利得及び位相は、任意の望ましい値に放射減衰定数を短縮するための潜在力を有する任意の値であってもよい。又、ピン・ダイオード・スイッチが利用されていることから、放射減衰をシステムの制御下においてパルス・シーケンスを介してターン・オン及びオフすることもできる。   FIG. 8 shows an example of a feedback system known in the art. In this particular case, the transmit / receive surface coil is utilized by a common method. In principle, any RF coil, possibly a receive-only coil, can be used, and we will therefore refer to this coil as an RF coil. The output of the preamplifier is divided and supplied to the feedback circuit. After applying appropriate attenuation and phase setting / shifting, the output of the feedback circuit is fed back into the RF coil via an inductive coupling loop. In principle, the gain and phase may be any value that has the potential to shorten the radiation attenuation constant to any desired value. Also, since pin diode switches are utilized, radiation attenuation can be turned on and off via a pulse sequence under system control.

但し、図8の回路は、放射減衰の実際的な実装のためには、2つの大きな短所を有する。誘導結合ループがRFコイルに対して緩く結合されている。これは、フィードバック回路の出力がRFコイルのチューニング及び整合に対して悪影響を及ぼすことを防止するべく、必要である。この結果、この場合には、フィードバック回路が、相対的に大きなパワーを必要とすることになる。小さな放射減衰定数を実現するには、パワー要件を低減するべく、効率の改善が必要である。第2の欠点は、RFコイルから到来する信号が、2つの有意な成分を有するという点にある。1つの成分は、スピン・システムの磁化から生じるRF信号である。第2の成分は、フィードバック回路によって生成される信号である。幸いなことに、これらの2つの成分は、フィードバック回路の安定した動作モードを維持することができるように、通常、90°だけ位相シフトされている。この回路の非効率性が、安定性の促進を支援している一方で、この回路は、位相の影響を受け易くなる。十分な利得の場合には、正のフィードバックが生成される危険が存在している。   However, the circuit of FIG. 8 has two major disadvantages for practical implementation of radiation attenuation. The inductive coupling loop is loosely coupled to the RF coil. This is necessary to prevent the output of the feedback circuit from adversely affecting the tuning and matching of the RF coil. As a result, in this case, the feedback circuit requires relatively large power. Achieving small radiation attenuation constants requires improved efficiency to reduce power requirements. The second drawback is that the signal coming from the RF coil has two significant components. One component is the RF signal that results from the magnetization of the spin system. The second component is a signal generated by the feedback circuit. Fortunately, these two components are typically phase shifted by 90 ° so that a stable operating mode of the feedback circuit can be maintained. While the inefficiency of this circuit helps to promote stability, the circuit is susceptible to phase. In the case of sufficient gain, there is a risk that positive feedback will be generated.

本出願人は、図9に示されているように、これらの短所を克服する回路設計を開発した。図9の実施形態の1つのコンポーネントは、直交ハイブリッド・ブロック(破線のブロックによって示されている)であり、この結果、RFコイルからの反射パワーが、この回路の入力上ではなく、その出力上に出現することになる。このブロックは、利用されているRFコイルのタイプに応じて、異なる設計を有することができる。NMRコイルからの反射パワーは、この場合にも、2つの成分を有することになり、1つの成分は、スピン・システムからのものであり、且つ、他方は、コイルとの不整合による反射パワーとなる。直交ハイブリッド・ブロック内の更なるリモート・チューニング/整合回路は、スピン・システムから生じるNMR信号が影響を受けない状態において、任意のインピーダンスの不整合に起因した反射パワーを極小化することができる。この結果、コイルに対する効率的な結合を維持しつつ、望ましくない成分を極小化することができる。RFコイルの実施形態が受信のみコイルである場合には、図からトランスミッタ及びRfパワー・アンプを除去することにより、回路が更に簡単になる。直交ハイブリッド・ブロックの設計は、使用されているコイルのタイプに応じて、変化する可能性がある。表面コイル(又は、線形であると見なされる任意のコイル)が使用される場合には、直交ハイブリッド・ブロックは、2つの直交ハイブリッドと、1つのリモート整合回路と、を利用する。直交コイルが使用される場合には、直交ハイブリッド・ブロックは、2つのリモート整合回路と、1つの直交ハイブリッドと、を含む。この設計は、パラレル撮像コイル・アレイに拡張可能である。   The Applicant has developed a circuit design that overcomes these disadvantages, as shown in FIG. One component of the embodiment of FIG. 9 is an orthogonal hybrid block (indicated by the dashed block) so that the reflected power from the RF coil is not on the input of this circuit but on its output. Will appear. This block can have different designs depending on the type of RF coil being utilized. The reflected power from the NMR coil will again have two components, one component from the spin system, and the other as reflected power due to mismatch with the coil. Become. A further remote tuning / matching circuit in the quadrature hybrid block can minimize the reflected power due to any impedance mismatch in the state where the NMR signal resulting from the spin system is unaffected. As a result, undesirable components can be minimized while maintaining efficient coupling to the coil. If the RF coil embodiment is a receive-only coil, the circuit is further simplified by removing the transmitter and Rf power amplifier from the figure. The design of the orthogonal hybrid block can vary depending on the type of coil being used. If a surface coil (or any coil that is considered linear) is used, the quadrature hybrid block utilizes two quadrature hybrids and a remote matching circuit. If quadrature coils are used, the quadrature hybrid block includes two remote matching circuits and one quadrature hybrid. This design can be extended to a parallel imaging coil array.


本開示を目的として、1.5T Siemens Avanto MRIスキャナ(図10B)上における動作のために市販の頭部コイル(例えば、図10A)(例えば、単一チャネル)を使用することが可能であり、且つ、これを、図10Cに示されている図示の実施形態などの図9との関係において上述した直交ハイブリッド・ブロックを有するフィードバック回路を使用して動作するように、変更することができる。まず、低パワー増幅器(〜10ワット)を使用することにより、フィードバック回路を試験することが可能であり、正のフィードバックから保護することが可能であり、且つ、初期結果を取得することができる。
Example For purposes of this disclosure, it is possible to use a commercially available head coil (eg, FIG. 10A) (eg, single channel) for operation on a 1.5T Siemens Avanto MRI scanner (FIG. 10B). And this can be modified to operate using a feedback circuit having an orthogonal hybrid block as described above in relation to FIG. 9, such as the illustrated embodiment shown in FIG. 10C. First, by using a low power amplifier (-10 watts), it is possible to test the feedback circuit, protect against positive feedback, and obtain initial results.

本開示の原理、態様、及び実施形態のみならず、その特定の例についても記述している本明細書におけるすべての記述内容は、その構造的且つ機能的な均等物を包含するものと解釈されたい。更には、それらの均等物は、現時点において既知の均等物のみならず、将来において開発される均等物をも、即ち、構造とは無関係に、同一の機能を実行する開発されるであろう任意の要素をも、含むものと解釈されたい。   All statements in this specification that describe not only the principles, aspects, and embodiments of the present disclosure, but also specific examples thereof, are to be construed as including their structural and functional equivalents. I want. Moreover, their equivalents are not only presently known equivalents, but also equivalents developed in the future, i.e. any that would be developed to perform the same function, regardless of structure. It should be construed that it also includes these elements.

回路及び方法ステップ及びコンピュータ・プログラムの本明細書における説明は、開示されている実施形態の原理を実施する例示用の回路及びソフトウェアの概念的な実施形態を表している。従って、本明細書において図示及び記述されている様々な要素の機能は、専用のハードウェアのみならず、本明細書に記述されている適切なソフトウェアとの関連においてソフトウェアを実行する能力を有するハードウェアの使用を通じて提供されてもよい。本明細書における開示においては、規定された機能を実行する手段として表現されている任意の要素は、例えば、a)その機能を実行する回路要素と関連するハードウェアの組合せ、又はb)従って、本明細書において記述されているファームウェア、マイクロコード、又はこれらに類似したものを含む任意の形態のソフトウェアと、機能を実行するべく、そのソフトウェアを実行する適切な回路との組合せを含むその機能を実行する任意の方法を包含するものと解釈されたい。従って、本出願人は、これらの機能を提供しうる任意の手段を本明細書において示されているものの均等物と見なしている。   Descriptions herein of circuits and method steps and computer programs represent conceptual embodiments of exemplary circuits and software that implement the principles of the disclosed embodiments. Accordingly, the functions of the various elements shown and described herein are not limited to dedicated hardware, but hardware that has the ability to execute software in the context of appropriate software described herein. May be provided through the use of clothing. In this disclosure, any element expressed as a means for performing a defined function is, for example, a) a combination of hardware associated with a circuit element that performs that function, or b) That function, including a combination of any form of software, including firmware, microcode, or the like described herein, and appropriate circuitry that executes the software to perform the function. It should be construed to encompass any method of performing. Applicant thus regards any means which can provide those functionalities as equivalent to those shown herein.

同様に、本明細書において記述されているシステム及びプロセス・フローは、コンピュータ可読媒体内において実質的に表現されてもよいと共に、それらのコンピュータ又はプロセッサが明示的に示されているかどうかとは無関係に、相応してコンピュータ又はプロセッサによって実行されてもよい様々なプロセスを表していることを理解されたい。更には、様々なプロセスは、処理及び/又はその他の機能としてのみならず、その代わりに、それらの処理又は機能を実行するプログラム・コードのブロックとして理解することもできる。   Similarly, the systems and process flows described herein may be substantially represented in a computer-readable medium, regardless of whether those computers or processors are explicitly shown. In particular, it should be understood that it represents various processes that may be performed by a computer or processor accordingly. Further, the various processes may be understood not only as processes and / or other functions, but instead as blocks of program code that perform those processes or functions.

以上において記述されると共に図面に示されている本開示の方法、システム、コンピュータ・プログラム、及びモバイル装置は、例えば、改良された磁気共鳴方法、これを実行するシステム、及び機械可読プログラムを提供する。当業者には、本開示の精神及び範囲を逸脱することなしに、本開示の装置、方法、ソフトウェア・プログラム、及びモバイル装置において、様々な変更及び変形を実施できることが明らかとなろう。従って、本開示は、本開示及び均等物の範囲に含まれる変更及び変形をも含むものと解釈されたい。   The disclosed method, system, computer program, and mobile device described above and shown in the drawings provide, for example, an improved magnetic resonance method, a system for performing the same, and a machine-readable program. . It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the apparatus, method, software program, and mobile device of the present disclosure without departing from the spirit and scope of the disclosure. Accordingly, the present disclosure should be construed to include modifications and variations that are within the scope of this disclosure and equivalents.

Claims (14)

試料又は主題内の分子の量の定量分析を実行する方法であって、
a)(i)第1方向に沿って背景磁界を提供する主磁石と、(ii)少なくとも1つの高周波コイルと、(iii)少なくとも1つの対象領域を定義するように制御することができる少なくとも1つの勾配コイルと、を含む磁気共鳴装置を提供するステップと、
b)複数の分子を収容する少なくとも1つのSSRを前記MR装置に導入するステップと、
c)前記SSR内の核の少なくとも1つの組の核磁化と前記少なくとも1つの近傍の共鳴コイルの間に電磁フィードバックを導入することにより、前記システムにτとT2の間に望ましい関係を実現させるよう、前記共鳴コイルの回路を調節するステップと、
d)前記SSR内の核の少なくとも1つの組の前記磁化が90度超に回転するように、RFパルスを前記SSRに導入するステップと、
e)ステップeの結果として得られる前記SRパルスを分析して前記SRパルスのピーク時間及び幅を判定するステップと、
f)解析対象の試料又は主題を前記対象領域に導入するステップと、
g)前記SSR内の核の少なくとも1つの組の前記磁化がステップc)と同一の角度に回転するように、RFパルスを前記試料又は主題及び前記SSRに導入するステップと、
h)ステップh)の結果として得られる前記SRパルスを分析して新しいSRパルスのピーク時間及び幅を判定するステップと、
i)ステップh)の前記パルスからステップf)において得られた前記パルスを減算して前記試料又は主題内の前記ターゲット分子の量に関する定量情報を取得するステップと、
を有する方法。
A method for performing a quantitative analysis of the amount of molecules in a sample or subject comprising:
a) (i) a main magnet providing a background magnetic field along a first direction; (ii) at least one high frequency coil; and (iii) at least one controllable to define at least one region of interest. Providing a magnetic resonance apparatus including two gradient coils;
b) introducing at least one SSR containing a plurality of molecules into the MR device;
c) Introduce electromagnetic feedback between at least one set of nuclear magnetizations of the nuclei in the SSR and the at least one nearby resonant coil to achieve the desired relationship between τ R and T2 in the system Adjusting the resonant coil circuit;
d) introducing RF pulses into the SSR so that the magnetization of at least one set of nuclei in the SSR rotates more than 90 degrees;
e) analyzing the SR pulse obtained as a result of step e to determine the peak time and width of the SR pulse;
f) introducing a sample or subject to be analyzed into the region of interest;
g) introducing an RF pulse into the sample or subject and the SSR so that the magnetization of at least one set of nuclei in the SSR rotates to the same angle as in step c);
h) analyzing the SR pulse resulting from step h) to determine the peak time and width of a new SR pulse;
i) subtracting the pulse obtained in step f) from the pulse of step h) to obtain quantitative information regarding the amount of the target molecule in the sample or subject;
Having a method.
第1高周波コイルを使用してRFパルスを前記試料又は主題に導入し、且つ、第2高周波コイルを使用して前記対象の核の組の前記核磁化と前記第2高周波コイルの間に電磁フィードバックを誘発する請求項3に記載の方法。   An RF pulse is introduced into the sample or subject using a first radio frequency coil, and an electromagnetic feedback is provided between the nuclear magnetization of the set of target nuclei and the second radio frequency coil using a second radio frequency coil. 4. The method of claim 3, wherein the method is induced. 前記少なくとも1つの高周波コイルを使用してRFパルスを第1選択可能状態における前記試料又は主題に導入し、且つ、更には、第2選択可能状態にある際に、前記少なくとも1つの高周波コイルを更に使用して前記対象の核の組の前記核磁化と前記第2高周波コイルの間に電磁フィードバックを誘発する請求項3に記載の方法。   The at least one radio frequency coil is used to introduce an RF pulse into the sample or subject in a first selectable state, and further, when in the second selectable state, the at least one radio frequency coil further The method of claim 3, wherein the method is used to induce electromagnetic feedback between the nuclear magnetization of the set of target nuclei and the second high frequency coil. 磁気共鳴プロトコルを実行する方法であって、
a)(i)第1方向に沿って背景磁界を提供する主磁石と、(ii)少なくとも1つの高周波コイルと、(iii)対象領域を定義するように制御することができる少なくとも1つの勾配コイルと、を含む磁気共鳴装置を提供するステップと、
c)解析対象の試料又は主題を前記対象領域に導入するステップと、
c)RFパルスを前記試料又は主題に導入して前記試料又は主題内の核にエネルギーを供給するステップと、
e)電磁フィードバックが前記試料又は主題内の核の第2の組と前記少なくとも1つの共鳴コイルの間に誘発されることを実質的に防止しつつ、前記試料又は主題内の核の第1の組と前記少なくとも1つの高周波コイルの間に電磁フィードバックを誘発することにより、前記核の第1の組の前記核磁化のベクトル方向を前記背景磁界の前記第1方向との関係において望ましい角度に回転させるステップと、
f)前記核の第1の組と関連する前記磁化を破壊するべく、前記対象領域内おいて勾配磁界を有効にするステップと、
g)勾配を無効にするステップと、
h)RFパルスを利用して核磁化の第2の組を望ましい角度に回転させるステップと、
i)前記横方向磁化のパルスと関係する信号を検出するステップと、
j)前記信号を処理して前記試料又は主題内の前記核の第2の組の存在に関係するデータ・セットを形成するステップと、
を有する方法。
A method for performing a magnetic resonance protocol comprising:
a) (i) a main magnet providing a background magnetic field along a first direction; (ii) at least one high frequency coil; and (iii) at least one gradient coil that can be controlled to define a region of interest. Providing a magnetic resonance apparatus comprising:
c) introducing a sample or subject to be analyzed into the region of interest;
c) introducing RF pulses into the sample or subject to provide energy to nuclei in the sample or subject;
e) a first of the nuclei in the sample or subject while substantially preventing electromagnetic feedback from being induced between the second set of nuclei in the sample or subject and the at least one resonant coil. Rotating the vector direction of the nuclear magnetization of the first set of nuclei to a desired angle in relation to the first direction of the background magnetic field by inducing electromagnetic feedback between the set and the at least one high frequency coil Step to
f) enabling a gradient magnetic field within the region of interest to destroy the magnetization associated with the first set of nuclei;
g) invalidating the gradient;
h) using a RF pulse to rotate the second set of nuclear magnetizations to a desired angle;
i) detecting a signal associated with the transverse magnetization pulse;
j) processing the signal to form a data set relating to the presence of the second set of nuclei in the sample or subject;
Having a method.
横方向磁化の複数のパルスから取得された情報を処理することにより、(i)画像、(ii)動的フロー・データ、(iii)血流データ、(iii)化学種の分光学的同定、(iv)生理学的データ、又は(v)代謝データのうちの少なくとも1つを生成するステップを更に有する請求項4に記載の方法。   By processing information obtained from multiple pulses of transverse magnetization, (i) images, (ii) dynamic flow data, (iii) blood flow data, (iii) spectroscopic identification of chemical species, 5. The method of claim 4, further comprising generating at least one of (iv) physiological data or (v) metabolic data. a)電磁フィードバックを誘発することにより、前記核の第2の組の前記核磁化のベクトル方向を前記背景磁界の前記第1方向との関係において望ましい角度に回転させるステップと、
b)前記電磁フィードバックを停止することにより、前記横方向磁化のパルスが伝播することを前記核の第2の組が許容することを許容するステップと、
を更に有する請求項4に記載の方法。
a) rotating the vector direction of the nuclear magnetization of the second set of nuclei to a desired angle in relation to the first direction of the background magnetic field by inducing electromagnetic feedback;
b) allowing the second set of nuclei to allow the transverse magnetization pulses to propagate by stopping the electromagnetic feedback; and
The method of claim 4 further comprising:
電磁フィードバックは、前記少なくとも1つの対象領域内における勾配磁界の存在を除去することにより、少なくとも部分的に誘発される請求項4に記載の方法。   The method of claim 4, wherein electromagnetic feedback is induced at least in part by removing the presence of a gradient magnetic field in the at least one region of interest. 電磁フィードバックは、前記少なくとも1つの高周波コイルを既定の共鳴周波数に対して選択的にチューニングすることにより、少なくとも部分的に誘発される請求項4に記載の方法。   The method of claim 4, wherein electromagnetic feedback is induced at least in part by selectively tuning the at least one high frequency coil to a predetermined resonant frequency. 前記解析対象の試料は、脂肪及び水を含む生体内試料であり、且つ、更には、横方向磁化のパルスは、水中の陽子から前記少なくとも1つの高周波コイルによって検出され、且つ、更には、横方向磁化は、脂肪中の陽子からは、前記少なくとも1つの高周波コイルによって実質的に検出されない請求項4に記載の方法。   The sample to be analyzed is an in vivo sample containing fat and water, and further, a pulse of transverse magnetization is detected from the protons in water by the at least one high-frequency coil, and further 5. The method of claim 4, wherein directional magnetization is not substantially detected from protons in fat by the at least one high frequency coil. 第1高周波コイルを使用してRFパルスを前記試料又は主題に導入し、且つ、第2高周波コイルを使用して前記対象の核の組の前記核磁化と前記第2高周波コイルの間に電磁フィードバックを誘発する請求項6に記載の方法。   An RF pulse is introduced into the sample or subject using a first radio frequency coil, and an electromagnetic feedback is provided between the nuclear magnetization of the set of target nuclei and the second radio frequency coil using a second radio frequency coil. 7. The method of claim 6, wherein the method is induced. 前記少なくとも1つの高周波コイルを使用してRFパルスを第1選択可能状態にある前記試料又は主題に導入し、且つ、更には、第2選択可能状態にある際に、前記少なくとも1つの高周波コイルを更に使用して前記対象の核の組の前記核磁化と前記第2高周波コイルの間に電磁フィードバックを誘発させる請求項6に記載の方法。   The at least one radio frequency coil is used to introduce an RF pulse into the sample or subject in a first selectable state, and further, when in the second selectable state, the at least one radio frequency coil is The method of claim 6, further used to induce electromagnetic feedback between the nuclear magnetization of the set of target nuclei and the second high frequency coil. 磁気共鳴プロトコルを実行する方法であって、
a)(i)第1方向に沿って背景磁界を提供する主磁石と、(ii)少なくとも1つの高周波(RF)コイルと、(iii)少なくとも1つの対象領域を定義するように制御することができる少なくとも1つの勾配コイルと、を含む磁気共鳴装置を提供するステップと、
b)解析対象の試料又は主題を前記装置に導入するステップと、
c)前記対象領域内の前記磁界勾配を実質的にゼロになるように調節することにより、前記試料又は主題内においてSRパルスを受け取るための対象領域を定義するステップと、
d)RFパルスを前記試料又は主題に導入して前記試料又は主題内の核にエネルギーを供給するステップと、
e)前記試料又は主題内の核の第1の組の核磁化と前記RFコイルの間に電磁フィードバックを誘発することにより、前記核の第1の組の前記核磁化のベクトル方向を前記背景磁界の前記第1方向との関係において望ましい角度に回転させて横方向磁化MXYの少なくとも1つの電磁パルスを生成するステップであって、前記対象領域の外部の核の第2の組の核磁化のベクトル方向は、前記少なくとも1つの電磁パルスが生成される際に、実質的に変化しない、ステップと、
e)RFコイルを使用することにより、ステップc)において定義された前記領域から生じる前記横方向磁化のパルスを検出するステップと、
を有する方法。
A method for performing a magnetic resonance protocol comprising:
a) (i) a main magnet providing a background magnetic field along a first direction; (ii) at least one radio frequency (RF) coil; and (iii) controlling at least one region of interest. Providing at least one gradient coil capable of magnetic resonance apparatus;
b) introducing the sample or subject to be analyzed into the device;
c) defining a target region for receiving SR pulses in the sample or subject by adjusting the magnetic field gradient in the target region to be substantially zero;
d) introducing an RF pulse into the sample or subject to provide energy to a nucleus within the sample or subject;
e) vector direction of the first set of nuclear magnetizations of the first set of nuclei is derived from the background field by inducing electromagnetic feedback between the first set of nuclear magnetizations of the nuclei in the sample or subject and the RF coil. Generating at least one electromagnetic pulse of transverse magnetization M XY by rotating to a desired angle in relation to the first direction of the second set of nuclear magnetizations of a second set of nuclei outside the region of interest The vector direction does not substantially change when the at least one electromagnetic pulse is generated; and
e) detecting the pulse of transverse magnetization arising from the region defined in step c) by using an RF coil;
Having a method.
横方向磁化の1つ又は複数のパルスから取得された情報を処理することにより、(i)画像、(ii)動的フロー・データ、(iii)血流データ、(iii)化学種の分光学的同定、(iv)生理学的データ、又は(v)代謝データのうちの少なくとも1つを生成するステップを更に有する請求項12に記載の方法。   By processing information obtained from one or more pulses of transverse magnetization, (i) images, (ii) dynamic flow data, (iii) blood flow data, (iii) spectroscopic spectroscopy 13. The method of claim 12, further comprising the step of generating at least one of physical identification, (iv) physiological data, or (v) metabolic data. 磁気共鳴分光撮像を実行する方法であって、
a)(i)第1方向に沿って背景磁界を提供する主磁石と、(ii)少なくとも1つの共鳴フィードバック対応型コイルと、(iii)少なくとも1つの対象領域を定義するように制御することができる少なくとも1つの勾配コイルと、を含む磁気共鳴装置を提供するステップと、
b)解析対象の試料又は主題を前記対象領域に導入するステップと、
c)MRパルス・シーケンス・プロトコルを実行することにより、(i)画像、(ii)動的フロー・データ、(iii)血流データ、(iii)化学種の分光学的同定、(iv)生理学的データ、又は(v)代謝データのうちの少なくとも1つを生成するステップと、
d)前記試料内の核の少なくとも1つの組の核磁化と前記少なくとも1つの共鳴フィードバック対応型コイルの間に電磁フィードバックを誘発することにより、(i)前記試料内の前記核の少なくとも1つの組の前記核磁化のベクトル方向の前記背景磁界の前記方向との関係における新しい望ましい角度への回転と、(ii)前記試料内の核の少なくとも1つの組の歳差運動周波数の前記試料内のその他の核の歳差運動周波数との関係におけるシフトと、のうちの少なくとも1つを生成するべく、前記RFコイルの回路を調節するステップと、
を有する方法。
A method for performing magnetic resonance spectroscopy imaging comprising:
a) (i) a main magnet providing a background magnetic field along a first direction; (ii) at least one resonance feedback responsive coil; and (iii) controlling to define at least one region of interest. Providing at least one gradient coil capable of magnetic resonance apparatus;
b) introducing a sample or subject to be analyzed into the region of interest;
c) By executing the MR pulse sequence protocol, (i) images, (ii) dynamic flow data, (iii) blood flow data, (iii) spectroscopic identification of chemical species, (iv) physiology Generating at least one of statistical data, or (v) metabolic data;
d) by inducing electromagnetic feedback between at least one set of nuclear magnetizations of the nuclei in the sample and the at least one resonance feedback-enabled coil, (i) at least one set of the nuclei in the sample Rotation to a new desirable angle in relation to the direction of the background magnetic field of the vector direction of the nuclear magnetization of (ii) at least one set of precession frequencies of nuclei in the sample and others in the sample Adjusting the circuit of the RF coil to produce at least one of a shift in relation to the precession frequency of the
Having a method.
JP2015520639A 2012-07-02 2013-07-02 Improved techniques, systems and machine readable programs for magnetic resonance Pending JP2015528719A (en)

Applications Claiming Priority (13)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261667283P 2012-07-02 2012-07-02
US61/667,283 2012-07-02
US201261706100P 2012-09-26 2012-09-26
US201261706102P 2012-09-26 2012-09-26
US201261706106P 2012-09-26 2012-09-26
US61/706,100 2012-09-26
US61/706,102 2012-09-26
US61/706,106 2012-09-26
US201261733415P 2012-12-04 2012-12-04
US61/733,415 2012-12-04
US13/844,446 2013-03-15
US13/844,446 US9207298B2 (en) 2011-03-23 2013-03-15 Techniques, systems and machine readable programs for magnetic resonance
PCT/US2013/049014 WO2014008226A1 (en) 2012-07-02 2013-07-02 Techniques, systems and machine readable programs for magnetic resonance

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015528719A true JP2015528719A (en) 2015-10-01

Family

ID=54260567

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015520639A Pending JP2015528719A (en) 2012-07-02 2013-07-02 Improved techniques, systems and machine readable programs for magnetic resonance

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP2015528719A (en)
BR (1) BR112014032825A2 (en)
IN (1) IN2015DN00668A (en)
MX (1) MX343445B (en)
ZA (1) ZA201500653B (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1090384A (en) * 1996-08-09 1998-04-10 Varian Assoc Inc Suppression of radiation damping of nrm
JP2007132699A (en) * 2005-11-08 2007-05-31 Jeol Ltd Nmr apparatus and its adjusting method
WO2007092740A2 (en) * 2006-02-07 2007-08-16 The Regents Of The University Of California Method and system for the amplification of nuclear magnetic resonance imaging
US20100090693A1 (en) * 2008-10-14 2010-04-15 Wald Lawrence L Method and apparatus for controlling t1 recovery process in magnetic resonance measurements

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1090384A (en) * 1996-08-09 1998-04-10 Varian Assoc Inc Suppression of radiation damping of nrm
JP2007132699A (en) * 2005-11-08 2007-05-31 Jeol Ltd Nmr apparatus and its adjusting method
WO2007092740A2 (en) * 2006-02-07 2007-08-16 The Regents Of The University Of California Method and system for the amplification of nuclear magnetic resonance imaging
US20100090693A1 (en) * 2008-10-14 2010-04-15 Wald Lawrence L Method and apparatus for controlling t1 recovery process in magnetic resonance measurements

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
S. Y. HUANG: "Accelerated Radiation-Damping for Increased Spin Equilibrium (ARISE): A new method for controlling t", PROCEEDINGS OF INTERNATIONAL SOCIETY FOR MAGNETIC , JPN6017017164, 2008 *
S. Y. YANG: "Contrast Enhancement by Feedback-Enhanced MRI", PROCEEDINGS OF INTERNATIONAL SOCIETY FOR MAGNETIC , JPN6017017163, 2008 *

Also Published As

Publication number Publication date
IN2015DN00668A (en) 2015-06-26
MX343445B (en) 2016-11-07
ZA201500653B (en) 2016-01-27
BR112014032825A2 (en) 2017-06-27
MX2015000038A (en) 2015-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20180168480A1 (en) Techniques, systems and machine readable programs for magnetic resonance
US9014785B2 (en) Techniques, systems and machine readable programs for magnetic resonance
KR101887736B1 (en) Techniques, systems and machine readable programs for magnetic resonance
JP6314208B2 (en) Improved magnetic resonance techniques, systems, and machine-readable programs
US20130154643A1 (en) Techniques, systems and machine readable programs for magnetic resonance
CN109690339B (en) Transmitting and/or receiving Radio Frequency (RF) system for magnetic resonance examination system and method thereof
US20140285192A1 (en) Techniques, systems and machine readable programs for magnetic resonance
Lee et al. An analytic expression for the ultimate intrinsic SNR in a uniform sphere
US20140266197A1 (en) Techniques, systems and machine readable programs for magnetic resonance
Hu et al. An 8‐channel RF coil array for carotid artery MR imaging in humans at 3 T
US20130253308A1 (en) Techniques, systems and machine readable programs for magnetic resonance
US20170082711A1 (en) Techniques, systems and machine readable programs for magnetic resonance
JP2015528719A (en) Improved techniques, systems and machine readable programs for magnetic resonance
Erdevig et al. Accuracy of magnetic resonance based susceptibility measurements
Maxwell et al. Diffusive transfer of polarized 3He gas through depolarizing magnetic gradients
Asfour A new DAQ-based and versatile low-cost NMR spectrometer working at very-low magnetic field (4.5 mT): a palette of potential applications
Trop et al. Breast MR imaging at 3 T with dual-source radiofrequency transmission offers superior B1 homogeneity: An intraindividual comparison with breast MR imaging at 1.5 T
US20140378824A1 (en) Point-of-care non-invasive assay of lithium level
Payne et al. Detection and tracking enhancement using 4-channels local standalone resonators for catheterized interventional MRI at 3T
London et al. Local probing of nuclear bath polarization with a single electronic spin
Harbison Nuclear quadrupole resonance

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160629

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170314

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20170314

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20170314

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170314

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170508

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170518

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20170818

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20171018

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171110

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180515

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20180813

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20181011

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20190129